电力水利]德化县美湖二级电站增效扩容改造工程ok

电力水利]德化县美湖二级电站增效扩容改造工程ok内容摘要：

.......................... 122 辅助用室 .............................................. 122 安全卫生管理机构及配备 ................................ 123 ................................................ 123 预期效果及评价 .......................................... 123 14 设计概算 ....................................................................................... 125 编制说明 ................................................ 125 编制依据 .............................................. 125 定额标准 .............................................. 125 费用标准 .............................................. 125 基础单价 .............................................. 126 德化县美湖二级水电站增效扩容改造工程初步设计报告 目录 8 工程总投资 .............................................. 126 15 经济评价 ....................................................................................... 152 财务评价 ................................................ 152 资金来源与筹措 ........................................ 152 成本费用计算 .......................................... 152 税金 .................................................. 153 还贷能力分析 .......................................... 153 敏感性分析 ............................................ 154 财务评价结论 .......................................... 156 国民经济评价 ............................................ 156 综合评价 ................................................ 157 德化县美湖二级水电站增效扩容改造工程初步设计报告 1 综合说明 1 1 综合说明 德化县美湖二级水电站增容技改工程初步设计报告 1 1 综合说明 基本情况 美湖二级水电站位于德化县美湖乡 小尤 溪上游河段，坝址位于美湖乡水尾 下游美湖一级水电站尾水，其正常水位与一级站尾水衔接， 坝址以上流域面积97km2，电站为 引水式 径流开发， 引水渠长 3090m， 设计水头 37m， 装机容量600kw，于 1980 年 6 月 建成 投产运行。 美湖二级电站工程地理位置及河流水系见附图 11。 美湖二级 水电站 现有装机容量 200kw+400kw，近 5 年平均发电量 万kwh。 电站机组已超期服役，设备陈旧、技术落后 ， 导致机组出力下降，发电能力大大降低，近年发电量远低于设计多年平均值 ，电站 效益低下，造成了水资源的浪费，并给安全生产留下隐患。 因此 ， 该电站从安全运行管理、经济效益等方面均不能适应现代水电企业的需要 ，急需进行技术改造。 美湖二级电站增容技术改造后，设计装机容量为 320kw+500kw，多年 平均年发电量 293 万 kwh，总投资 万元，水量利用率 ％。 增容技改后 单位千瓦投资 3795 元 /kw，单位电 能 投资 元 /kwh。 增容改造新增装机单位千瓦投资 9868 元 /kw，新增电量单位电能投资 元 /kwh。 增容技术改造 总工期 3 个月。 按上网电价 元 /kwh 计算，电站技术改造后财务内部收益率 ％。 为此，电站 业主 福建省德化县国有电力投资经营有限公司于 2020 年 1 月下旬委托我公司承担 该 电站技改工程初步设计报告编制的设计任务。 我公司 随后 组织有关勘测设计人员到现场全面开展工作 ，在项目业主和有关部门的大力支持下，于 2020 年 3 月下旬底完成报告 的编制任务。 现 将美湖二级水电站增容改造初步设计报告 提交有关部门审查。 电站现状分析与评价 水资源分析 美湖二级电站坝址多年平均流量为 ，多年平均年径流量 11321 万m3。 电站近 5 年发电量分别为： 278 万 kwh； 185 万 kwh； 301 万 kwh ； 342 万德化县美湖二级水电站增容技改工程初步设计报告 2 kwh； 293 万 kwh。 平均 万 kwh。 经复核，原电站设计 装机容量 600kw， 多年平均发电量为 354 万 kwh，多年平均年用水量为 4476 万 m3， 设计 年 水量利用率为 %。 该电站水资源利用率低，丰水期弃水量大。 近年由于机组老化，发电量远 少 于原设计标准， 实际 水量利用率更低。 水工建筑物现状分析 （ 1）电站取水口拦河陂为混凝土 重力式挡水 坝，坝高 ，总长 ，坝顶 厚为 ， 上游面直立，下游面为 1：。 坝体目前稳定，未见位移、沉陷、变形、裂缝等现象。 拦河陂基础为弱风化岩石，坝基及 上、 下游基岩出露，基岩较完整，呈弱风化，裂隙不甚发育，坝基有少量渗漏。 但右岸靠进水口侧排沙闸为双层松木板中间夯填黄土结构，两侧闸槽和底部有少量渗漏， 松木板已部分腐坏。 （ 2）取水口进水闸部分为混凝土结构，后接砌石涵洞，涵洞断面为城门形，下部为浆砌石，顶拱为混凝土结构，上部为乱毛石干砌。 目前下部结构未见位移、沉陷、变形、裂缝等现象。 该拦河陂除排沙闸板需更换，内部重新填充夯实粘土外，尚能正常运行。 引水渠总长 3090m，平均底坡降 1/1000，沿线断面岩石地段主要为矩形，土基地段为梯形，设计水深为 ，设计流量 ，矩形断面底宽 ，梯形断面底宽 ～ ，边坡系数为 、 、 、 等 4 类，经复核，过 流能力 符合设计 要求。 但因当年受施工条件限制，渠道开挖断面不甚标准，再加上经过 40 余年的运行，整体糙率较大，沿线有部分渠段有多处漏水现象。 压力前池长 ，宽 ，正常水深 ，前池基础座落于岩基上，整体稳定，未发现位移、沉陷、变形和裂缝及较大的渗漏现象。 靠山坡侧为砌石挡墙，高 ，整体稳定。 压力管坡基础为风化石，基础稳定，未出现位移、沉陷、变形、裂缝等现象，管坡两侧长满杂草、芦苇和灌木丛，整体稳定。 支墩、镇墩均座落于基岩上，整体稳定，未见滑移、沉陷、变形、裂缝等现象。 德化县美湖二级水电站增容技改工程初步设计报告 3 （ 3）厂房墙体为浆 砌条石结构，屋面为钢筋混凝土结构，基础座落于基岩上，目前基础、墙体和屋面结构均完好，未见位移、沉陷、变形、裂缝等现象，仅屋面隔热层有部分损坏。 机电设备现状分析 （ 1）水力机械 两台水轮机型号分别为 HL55－ WJ－ 3 HL13－ WJ－ 42，配手动调速器，永春通用机器厂 1968 年 7 月出厂。 进水管 D=500mm，配手动闸阀。 水轮机为老旧淘汰的产品，又经过 40 余年的运行，转轮等过流部件磨损、表面粗糙、变形、空蚀严重，与原型误差较大，机组效率严重下降，造成出力不足、水量浪费，效益差。 （ 2）电气设备 两台发电机型号为 TSWN74/296， 250kvA，南平电机厂 1970 年 9 月出厂。 主变为油浸式铝线圈户外变压器，型号 SJL－ 560， Y/Y0－ 12 线圈接线，技术条件 ， 1969 年 11 月福州变压器厂出厂。 该主变为铝线圈，技术落后，能耗高，效率低。 电站的接线方式为扩大单元接线，发电机出口电压为 ，出线为 10kV线路 1 回。 控制屏内部电气元部件、仪表老化，盘柜两侧开敞无防护板，走线不顺畅 ,且凌乱不堪 ,裸露的盘顶母线和无边屏，是易发生和扩大电气故障的隐患，中控台、电缆沟盖板为木板 制作，极易引发事故。 金属结构及其他 （ 1）电站取水口 、 进口段泄洪、冲沙闸 、 压力前池进水口闸门 等均 为木闸门，配螺杆启闭机，闸门已严重腐坏、变形，不能控制进口流量 ， 漏水量大。 启闭机已严重锈蚀，螺杆变形。 （ 2）电站压力前池拦污栅设有两道，为角钢和圆钢焊接，目前已变形、锈蚀。 （ 3）电站压力钢管管径 D=720mm，主管总长 65m，管壁厚度上段 32m 为δ1=，下段 33m 为 δ2=6mm。 支管管径为 500mm，管壁厚度为 6mm。 目前主管、伸缩节、进人孔和支管与闸阀连接段均锈蚀严重。 但尚未产生变形、 锈德化县美湖二级水电站增容技改工程初步设计报告 4 孔和漏水现象。 增效扩容改造的必要性 美湖二级电站机组已超期服役，设备陈旧、导致机组出力下降，且多年没有进行必需的设备维护与更换，机组也未进行过大修，设备大多为超年限运行，发电能力大大降低，电站机组近年发电量远低于设计多年平均值。 电气老化严重、绝大部分器件已属淘汰产品。 由于受当时设备制造技术水平所限，电站运行控制几乎全是手动监控、操作、记录，自动化管理程度低，安全可靠性差。 目前电站辅助设备的完好率只有 53%。 电气绝缘性差、 控制保护方式落后、机组振动及噪音大、整体故障率高、能量转换效率低，不能满足电站正常运行的需要，存在严重的安全隐患，直接威胁全厂的安全发供电，严重影响电站的安全运行和经济效益发挥。 电站的金属结构闸门及启闭设备主要分布于首部枢纽、前池等部位。 闸门均为木结构，已大部分腐坏，局部变形，闸门中的金属构件锈蚀严重，止水老化，影响了闸门的止水效果，启闭设备也老化、锈蚀严重。 压力钢管原设计管壁厚度仅为 ～ 6mm，目前已锈蚀严重，安全可靠性差。 目前电站存在设备陈旧、技术落后、效益低下等问题，造成了水资源的浪费，并 给安全生产留下了隐患。 因此该电站从安全运行管理、经济效益等方面均不能适应现代水电企业的需要，抓紧进行技术改造势在必行。 该电站为上世纪七十年代初兴建，现状水量利用率低，但水力条件较好，改造潜力较大，可进行增容改造，且改造工程较简单，投资时间短，实现效益快，相比开发新的电源点具有明显优势。 改造的原则和范围 （ 1）改造 原则 : 该 电站的技术改造贯彻先进性、合理性、经济性和特殊性原则 ， 针对具体情况，因地制宜，进行优化设计。 本次技术改造立 足水工结构保持不变，对电站 现有 的水工建筑物进行维修处理，更换先进的机电设备，增加电站效益的原则进行。 从而使电站改造后能安全、稳定、高效率 的 运行，同时减少电站运行人员，创造德化县美湖二级水电站增容技改工程初步设计报告 5 长期的社会效益和经济效益。 （ 2） 改造范围 和主要改造内容： 本次主要改造拦河坝排沙闸双层木闸板，引水渠进口控制闸门、渠首排沙闸、压力前池进口闸门和拦污栅，清理、局部加宽、维修和混凝土铺设渠道底部，更换压力钢管，更换水轮发电机组及辅助设备，更换主变等。 （ 3）改造后的主要机电设备 因电站为无调节引水式径流开发，来水量丰、枯分配不均，混流式机组 选用一大一小 2 台，装机容量分别为 250kW 和 400kW。 水轮机型号 ： HL110－ WJ－ 50； HLD06A－ WJ－ 50。 发电机 型号： SFW250－ 6/740； SFW400－ 6/850。 调速器装置 ： TC－ 150＋ STKW3； TC－ 300＋ STKW3。 励磁 、控制、保护 装置 ： HD－ DJYP 型低压机组一体化智能控制屏。 水文 水文基本资料 风洋水文站：该站设立于 1958 年 4 月 29 日，当时仅观测水位，同年 6 月 16日改为流量站，控制集雨面积 271km2，除 1968－ 1970 年停测流量外，均有水文资源，测验项目有水位、流量、含沙量、降雨、蒸发等。 凤洋 水文站观 测 系列较长， 其观测成果均有通过上级水文部门 检查复核，数据可靠，成果精度较高，本次工程设计直接利用其资料。 径流 美湖二级 电站 坝址 位于小尤溪上游仙峰溪河段，坝址以上集雨面。