调流调压阀泄压装置在高水头水电站的应用

　　兰斌   席洋

　　（重庆精业水电设备有限公司，重庆  400054）

　　摘  要：调流调压阀作为高水头水电站排泄压力水的泄压装置，应用于多个电站，为解决水电站压力管道内的压力水排泄、消能提供了新思路。

　　关键词：高水头；调流调压阀；压力管道；压力水排泄；水流能量；消能；泄压

　　1   引言

　　水头大于70m的水电站通常称为高水头水电站。在高水头水电站运行中，除了发电之外，还要考虑到将富裕水流排向下游或生态放水，这些排向下游的水流具有很高的能量，存在较大的冲击力，对生态植被破坏非常大。特别是在水轮发电机组停机时，前池压力水经常从侧堰排泄，产生的能量更不容小视。如何消除管道中压力水的能量，保证压力水平稳排至下游显得尤为重要。

　　2   目前的普遍现状

　　为了解决管道中压力水的排泄问题，消耗多余的水量，多数电站采用了在主管道上引

　　岔管并在岔管末端安装锥形阀、减压阀甚至冲击水轮机折向器等方式。有的电站还采用修梯形边坡的方式来排泄压力水，以缓解压力水对山体的影响。

　　上述这些方法存在很多无法解决的问题。由于管道中的水压较高，锥形阀仅能将管道中的水流由柱状改变为喇叭状，阀自身无法消能，排出的水流对尾水渠、河道等建筑物损坏较大。减压阀虽然可以减压，但减压效果受限，一般用于城市供水管网，而且大口径的减压阀价格昂贵，产品规格不多，无法满足水电站的需求。冲击水轮机折向器仅改变水流方向，无法起到消能作用，长期使用对折向器、尾水渠很不利。修梯形边坡会破坏山体植被，造价高。

　　3   调流调压阀泄压装置在高水头水电站的应用

　　针对高水头水电站在压力水排泄方面存在的问题，重庆精业水电设备有限公司充分利用多年来制作调压阀的经验，开发了专门用于高水头水电站并以调流调压阀为主设备的泄压装置。该泄压装置既兼顾了调压阀的节水式和耗水式两种运行方式，又能与系统分开单独用于压力水排泄。经粗略估算，该泄压装置可使水头损失大于85%，有效发挥了消能功能，成功解决了高水头水电站压力管道排水的泄压问题。仅在云南省内，就有云龙县表村电站（水头550m）、漾濞县六五河一级电站（水头450m）、漾濞县紫阳河一级电站（水头350m）、云龙县瓦窑三岔河电站（水头670m）以及兰坪县猴子岩电站（水头860m）等使用了该公司制作的调流调压阀泄压装置，取得了较好的效果，受到用户好评。

　　4   调流调压阀泄压装置的构成

　　调流调压阀泄压装置，由调流调压阀、闸阀装置、油压装置、控制系统、出水装置等组成。在水轮发电机组进水管的旁通管路上安装闸阀装置和调流调压阀。闸阀装置用于检修调流调压阀时切断压力管道的来水。调流调压阀是泄压、消能的主设备。油压装置提供操作调流调压阀的压力油源。控制系统用于泄压装置的全部操控，可以现地操控，也可以远程控制。出水装置用于消除调流调压阀消能后的剩余能量。

　　调流调压阀采用全油压控制，其控制方式有自动和手动两种，自动控制原理见图1，手动控制原理见图2。调流调压阀泄压装置纵剖面布置示意见图3，平面布置示意见图4。

　　图1  调流调压阀自动控制原理图

　　图2  调流调压阀手动控制原理图

　　图3  调流调压阀泄压装置纵剖面布置示意图

　　图4  调流调压阀泄压装置平面布置示意图

　　5   结语

　　高水头水电站在运行或停机时，需要向下游排泄富裕水量或全部水量。这些排向下游的水量具有很高的能量，存在较大的冲击力，对水工建筑物和生态植被破坏很大，这些能量必须予以消除。调流调压阀泄压装置具有消能功能，能有效消除排向下游的水流能量，结构简单，性能可靠，价格低，成功解决了高水头水电站压力管道排水的泄压问题。

　　参考文献：

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　　[8] SL553-2011全油压控制水轮机调压阀[S].

　　作者简介：

　　1、姓名-兰斌；出生年-1958年；性别-男；民族-汉；学历-大专；职称-高级工程师；

　　职务-副总经理；E-mail-1508618276@qq.com

　　当前研究课题及研究方向-调流调压阀和调压阀的设计、制造以及在水电站的应用；管道水轮机的应用（国标GB/T34863-2017《冷却塔节能用水轮机技术规范》的主要起草人）。

　　联系方式：

　　地址-重庆市巴南区花溪镇先锋工业园，重庆精业水电设备有限公司

　　邮编-400054    电话-13996211962    电子信箱-1508618276@qq.com

　　2、姓名-席洋；出生年-1963年；性别-男；民族-汉；学历-大专；职称-工程师；

　　职务-总经理；E-mail-373471078@qq.com

　　当前研究课题及研究方向-调流调压阀和调压阀的设计、制造以及在水电站的应用，部标NB/T42035-2014《水轮机调压阀及其控制系统基本技术条件》的主要起草人。

　　联系方式：

　　地址-重庆市巴南区花溪镇先锋工业园，重庆精业水电设备有限公司

　　邮编-400054    电话-13908342950    电子信箱-373471078@qq.com

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