篇（1）

2水电厂自动发电控制系统结构

2.1计划跟踪控制

计划跟踪控制就是可以根据一定的计划方案，为发电提供功率基础，并且与机器组合、负荷推测、交换功率以及发电规划具有十分重要的联系，具有调节峰的作用，如果没有一定的软件进行规划，需要相关工作人员来填制。

2.2区域调节控制

这种控制方式可以保障控制调节区域误差保持为0，也是自动发电控制系统最主要的作用。可以利用自动发电控制系统来合理的计算机组情况，从而可以很好的调节或者排除由于出现误差导致的功率变化，并且把计划跟踪得到的功率与计算得到的调节参数进行一定的叠加，从而可以得到一定的控制数值，相应的把这些数值送达到控制器，以便于可以方便控制器进行平均功率的有效调节。

2.3机组控制

机组控制过程中实际上是利用基本控制方式来合理调节平均功率，从而保证误差为0，大多数情况下，可以用一台机器控制多台机组，把信号发送到控制器，合理进入到每个机组，此外，自动发电控制系统可以非为发电机组和决定控制层两部分。

3水电厂自动发电控制系统实施方案

水电厂自动发电控制系统应该与计算机进行一定的适应。现阶段，基本上用的都是分层方式进行控制。一般来说，可以把水电厂自动发电控制分为两级，机组控制级和水电厂控制级。为了可以保障水电厂系统达到实际功率需求，在水电厂控制下的计算机需要能够合理的计算出目前运行机组的功率和台号，并且把结果发送到机组。在机组控制的情况下，合理校对电厂发送的命令，从而可以提高安全性，利用调速器来控制机组的启停和功率。此外，还可以控制和监控相应的机组情况和运行状态，并且把监控的信息发送到控制计算机上。一般来说，基本上电力系统的调峰、调频的都是由水电厂承担。第一是因为具有很快的调节速度；第二是具有很好的水电厂调节性能。一般情况下，小型水电厂主要就是负责发电，主要用作发电中小型水电厂和大型水电厂在控制过程中，还需要拥有一定的调峰、调频的作用。此外，在进行自动发电过程中，不仅仅需要考虑一定的限制条件，还需要满足负荷平衡条件、例如，航运对于水速的影响、上下游实际用水情况，汛前、后都实际蓄水量，因此，水电厂还需要进行一定发电，在一定的需求下，多进行经济发电，从而可以提高水电厂的社会效益和经济效益。一般情况下，水电厂自动发电控制系统还需要具有一定的控制功率、调节频率等功能。

篇（2）

中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号：

引言：本文通过对软土地质的特征分析，对水电站厂房的设计以及施工奠定了基础。而后针对软基上的水电站厂房工程提出了具体的设计和施工方案，为类似工程的软基设计以及施工提供了可供参考的经验。

一，软土地基

1.1 软土

软土是指滨海、湖沼、谷地、河滩沉积的天然含水量高、孔隙比大、压缩性高、抗剪强度低的细粒土。具有天然含水量高、天然孔隙比大、压缩性高、抗剪强度低、固结系数小、固结时间长、灵敏度高、扰动性大、透水性差、土层层状分布复杂、各层之间物理力学性质相差较大等特点。

1.2 软土地基的含义

我国公路行业规范对软土地基定义是指强度低,压缩量较高的软弱土层。多数含有一定的有机物质。日本高等级公路设计规范将其定义为：主要由粘土和粉土等细微颗粒含量多的松软土、孔隙大的有机质土、泥炭以及松散砂等土层构成。地下水位高,其上的填方及构造物稳定性差且发生沉降的地基。

1.3 软土地基的分类

我国的软土分布广、种类多。根据软土的分类及其工程特点可将工程中软土地基分为淤泥软土地基，砂性软土类地基，斜坡软土地基，岩溶红土软土地基，泥炭土软土地基，粘性软土类地基等。

1.4 软土地基的特点

1.4.1 淤混软土地基特点

淤泥软土地基主要由淤泥、淤泥质土构成的地基，其承载能力低。淤泥土主要分布在沿江冲积平原区、沿海地区、内湖区，其工程地质特性有：含水量高、具有高压缩性、渗透性小、抗剪强度较低等方面。

1.4.2 砂性软土类地基特点

砂性软土是砂粒粘土混杂构造，内部常常含有封闭砂团，出现在砂层与软土层的过渡段。砂性软土类工程特性受其砂粒含量多少、形成历史而变化，其工程地质特性是：天然含水量高、压缩系数的高和渗透系数小等方面。

1.4.3 斜坡软土地基特点

斜坡软土是一种分布于斜坡上、岩层间的坡残积、坡洪积、溶蚀沣地型斜坡软土，其工程特性为：天然含水量一般小于或接近液限、有机质含量一般为4％～31％、孔隙比较大、天然抗剪强度较高和压缩性较高等方面。

1.4.4 粘性软土类地基特点

粘性软土分布广，以长江口北侧粘性土为典型，其工程特性为：：粘性土中砂层多、粉粒含量高、指标偏好、孔隙比—般大于，等于或接近1以及天然含水量一般大于或等于液限等方面。

软基上的水电站厂房设计与施工

2.1 厂房基础情况

软基处理施工技术难度较大，质量要求高，且因其为隐蔽工程，如掌握不好，极易出现偏差，位于不同地区软基上的水电站厂房情况各有不同，要分别具体认真对待，电站厂房不同于普通的工业与民用建筑，尤其是机组运行时的震动，会使砂土的抗剪强度相应降低，易造成土体液化，进一步恶化地基，不利于机组安全运行；当遭遇地震时，地震首先引起的场地变形会加剧建筑物的破坏。为此，对厂房的软基必须慎重处理！

2.2 厂房基础处理方案

对厂房基础处理的方案选择，主要遵循以下四条原则，即安全性、科学性、经济性和可操作性，然后根据工程的具体情况，选择一个相对合适的基础处理方案。设计先后考虑了强夯、桩基和固结灌浆三种处理方案。

2.2.1 强夯法

强夯法是在极短的时间内对地基土体施加一个巨大的冲击能量，使得土体发生一系列的物理变化，如土体结构的破坏或液化、排水固结压密以及触变恢复等。强夯法主要用于砂性土、非饱和粘性土与杂填土地基。对非饱和的粘性土地基，一般采用连续夯击或分遍间歇夯击的方法，并根据工程需要通过现场试验以确定夯实次数和有效夯实深度。其作用结果使得一定范围内地基强度提高，孔隙挤密并消除湿陷性。强夯法具有加固效果显著、适用土类广、设备简单、施工方便、节省劳力、节约材料、施工工期短、施工文明和施工费用低等优点，但是对地下水位较高、饱和度较大的碎石土采用强夯法处理，就会使其孔隙水排除很困难，难以压实，且强夯法处理会扰动原状土。

2.2.2 桩基法

桩基由桩和连接桩顶的桩承台（简称承台）组成的深基础或由柱与桩基连接的单桩基础，简称桩基。桩基具有承载力高、沉降量小而较均匀的特点，几乎可以应用于各种工程地质条件和各种类型的工程，尤其是适用于建筑在软弱地基上的重型建（构）筑物。用桩基处理基础，抗震效果很好，但由于桩基种类繁多，施工工序复杂，施工工艺差异大，加之地层变化复杂，施工过程中可能会使桩身出现缩径，扩径，夹泥，离析，断桩等缺陷，并且要求深入稳定土层的深度较大，对深覆盖层基础而言，势必会增加投资。

2.2.3 固结灌浆

固结灌浆为改善节理裂隙发育或有破碎带的岩石的物理力学性能而进行的灌浆工程，其主要作用是：①提高岩体的整体性与均质性；②提高岩体的抗压强度与弹性模量；③减少岩体的变形与不均匀沉陷。采用固结灌浆方法能将松散的地基固结成整体，形成持力层，对提高地基承载力、防止地基沉降、减小不均匀沉降量及抵御地震破坏都有很好的作用。

2.3 基础处理施工和其他处理

厂房基础处理的施工要依据所选择的厂房基础处理方案。不同的厂房基础处理方案对应不同的厂房基础处理施工。水电站厂房的其他处理要根据厂房的具置以及具体要求，具体问题具体分析，力求做到最好。

安全、质量保证措施

3.1 深化安全教育，强化安全意识

所有参加施工人员在上岗前进行安全教育和技术培训，坚持“预防为主，安全第一”的宗旨，安全员和特殊工种全部持证上岗，并配备相应的劳保用品和工具。

3.2 安全操作，遵守劳动纪律

参加施工的所有工作人员和作业人员，都将严格按照相应的安全操作规范和程序进行施工，严肃劳动纪律，严禁出现违章指挥与违章作业。

篇（3）

华能玉环电厂海水淡化工程自2003年3月开始采用“双膜法”方案。为了充分验证方案选择的可行性，该厂于2004年4月至8月在现场进行了超滤装置的中试运行（现仍在运行），鉴于国内工程公司尚未有如此大规模的海水淡化项目，为了确保工程的先进性与安全性，该厂在承担玉环工程的概念

设计、技术方案及实施方面做了大量工作。

1系统设计

1.1设计参数

海水含盐量：34000mg/l；水温：15～32℃；水量：总制水量1440m3/h，单套出力240m3/h。

（34560m3/d）分为6套，

1.2系统流程

海水混凝澄清超滤一级反渗透二级反渗透

1.3总平面布置

玉环海水淡化工程的总平面布置充分利用了循环水系统的取排水系统的布置，紧靠防浪大堤一侧，自取水、混凝澄清、超滤过滤、反渗透制水、浓水排放，形成了完整流畅的布局。

2主要系统介绍

2.1海水取水系统

华能玉环电厂海水淡化系统充分利用了电厂的循环水系统，以降低造价，同时可以利用发电厂余热

文章编号:1000-3770(2005)11-0073-03

使循环排放水温升高9～16℃的有利条件，降低海水淡化工程的能耗。海水取水口位于电厂海域-15.6m等深线附近的海域，排水口设置在-5m等深线附近的海域。

循环水系统工艺流程为：取水口自流引水隧道循环水泵供水管道凝汽器排水管道虹吸井排水沟排水工作井排水管排水口。

海水经过循环冷却之后，冬季工况有16℃左右的温升，夏季工况有9℃左右的温升，因此，玉环电厂的海水淡化系统采用了两路进水，一路取自循环水泵出口（未经热交换的海水），一路取自虹吸井，根据原海水的水温变化采用不同的进水方式，基本保证水温在20～30℃，调整后维持25℃左右。

2.2海水预处理系统

海水反渗透（swro）给水预处理技术包括消毒、凝聚/絮凝、澄清、过滤等传统水处理工艺及膜法等新的水处理工艺，膜法预处理主要包括微滤

（mf）、超滤（uf）和纳滤（nf）等。预处理的目的：除去悬浮固体，降低浊度；控制微生物的生长；抑制与控制微溶盐的沉积；进水温度和ph的调整；有机物的去除；金属氧化物和含硅化合物沉淀控制。

2.2.1混凝澄清沉淀系统

为了降低海水中的含砂量以及海水中有机物、胶体的含量，必须进行混凝沉淀处理。混凝沉淀系统设有四座微涡折板式1000m3/h的混凝澄清沉淀池，为钢筋混凝土结构，设备内部没有转动部件，可有效地减少防腐成本。经混凝沉淀处理后海水浊度小于5ntu，运行参数为：混合时间：3s；絮凝时间：10min；沉淀池上升流速小于2.4mm/s。混凝沉淀处理后水质见表1。

表1预沉池处理效果

参数

预沉池出水最大值

预沉池出水最小值

预沉池出水80时间内的值

浊度(ntu)

20

1

<5

tss(mg/l)

20

5

<10

cod(mg/l)

20

3

<5

2.2.2过滤系统

该厂过滤系统采用了加拿大泽能（zenon）公司浸入式zeeweed1000型超滤膜系统，膜元件主要的技术参数为：膜材料：聚偏乙烯（pvdf）；膜通量：50～100l/m2·h；运行压力：0.007～0.08mpa；最大操作温度：40℃；ph范围：2～13；化学清洗间隔期：60～90d。

2.3高压泵

高压泵是swro系统的重要部件，正确选择高压泵性能对系统安全性影响很大，它是运转部件，出现故障的概率高。

对于大型的海水淡化装置，一般采用的高压泵是离心泵。常用离心泵的结构形式有水平中开式和多级串式。两者相比在结构上应是水平中开式占较大的优势，据称可以达到6年不开缸维修，缺点是其设备价格昂贵。

2.4能量回收装置

由于px系列的能量回收装置具有回收效率高，噪音低等特点，逐渐受到用户的青睐。由于设计中它仅有一个转动部件，没有机械密封和表面磨损，因而维护工作量很低。

2.5海水淡化系统

海水经过超滤后，经海水提升泵进入保安过滤器，然后进入一级海水淡化系统。一级海水淡化系统共设6组，每组设有压力容器58个，每个压力容器内装有7支膜元件，设计出力240m3/h（5760m3/d）。系统总出力为34560m3/d。

3玉环电厂海水淡化五个技术关键点

3.1高效混凝沉淀系列净水技术

该技术是在哈尔滨建筑大学承担的国家建设部“八五”攻关课题“高效除浊与安全消毒”的科研成果中“涡旋混凝低脉动沉淀给水处理技术”的基础上发展而来的。其中涉及了水处理工程中预处理的混合、絮凝反应、沉淀三大主要工艺，特点是上升流速比较快，占地面积比较少；没有类似机械搅拌澄清池中的转动设备，也没有类似于水力加速澄清池中的大量金属构件，这对于防止海水中突出的腐蚀问题是一个比较好的解决方案。

3.2超滤作为海水淡化预处理系统

为了验证超滤在工艺系统中设置的安全可靠性，以及寻找最适合的工艺参数，以最大限度地优化系统的配置。该厂组织了有六家公司参与的中试。试验结果表明高效混凝澄清技术、超滤系统用于该海水淡化工程是可行的。

3.2.1超滤出水sdi

试验结果显示，产水sdi总体上稳定在2.5左右，从整体趋势来看，随着时间的推移，超滤产水sdi有略微上升的趋势，这可能是由于在试验过程中超滤膜没有得到有效的维护，如化学清洗等；进水消毒不彻底；进水混凝澄清效果不理想等，造成了海水中的微粒、胶体、有机物和微生物等和膜发生了物理化学反应，改变了膜的分离能力。试验显示客观上虽然存在这种膜污染导致的分离能力下降，但这种表现为sdi的上升的下降趋势极为缓慢，并不明显。

水温升高，超滤出水的sdi随之升高；进水ph值升高，超滤出水的sdi也高，反之亦然。铁离子的影响：水中可溶解性的过渡金属离子，如fe2 因氧化而形成沉淀使sdi升高；氧化剂的影响：试验过程中发现，如果加入次氯酸钠，超滤出水的sdi升高。

3.2.2超滤出水浊度

乐清湾海水浊度一般在100ntu以上，但是由于潮汐及天气的影响，浊度变化幅度非常大，实测最高达到2456ntu，经过混凝澄清之后，一般在15～20ntu，个别值达到50ntu。从超滤产水来看，产水浊度相对比较稳定，基本上在0.10ntu左右，虽有个别值达到了0.20ntu，但没有出现大的波动，基本上控制在0.15ntu以下。

3.2.3超滤出水中的铁

超滤进水铁的浓度变化范围在25.5～1451μg/l，去除率在80～90。

3.2.4超滤出水中的硅

超滤进水的胶体硅含量变化范围在1.081～

10.74mg/l，出水的胶体硅含量是比较稳定的，一般小于2mg/l，去除率最低时只有10，最高达到98，大部分去除率在70～90之间。

3.2.5超滤出水中的cod

玉环海水中codmn不超过10mg/l，经过超滤之后，产水codmn最高不超过5.0mg/l，也就是说超滤对codmn去除率比较低。相对进水codmn的波动，产水codmn比较稳定，但还是呈现比较缓慢的上升趋势。

3.2.6超滤出水细菌总数

超滤对细菌的去除率达到100。

3.3系统回收率的确定

目前的海水淡化工程，回收率一般在38～50之间。决定回收率高低的因素主要有原海水水质、预处理系统出水水质、膜的性能要求、运行压力、综合投资和制水成本等。由于玉环项目采用超滤作为反渗透的预处理，原海水的含盐量通常在28000～32000mg/l之间，而最低水温高于15℃，因此在反渗透允许的设计条件下，回收率越高，系统的经济性越好。按照回收率40，45，50，进行了技术经济比较（表2）。经分析比较，我们确定的回收率为45。

表2不同回收率下的性能

40的回收率

45的回收率

50的回收率

一年运行压力(mpa)三年运行压力(mpa)一年内脱盐率()三年内脱盐率()设计通量(l/m2h)要求预处理的出力(m3/h)与45投资比较()系统运行安全性结垢可能性

5.395.6299.4899.3815.43600125高较低

5.675.9099.4499.3315.43200100高低

6.046.2699.3999.2815.4288080低高

3.4新材料的应用

海水淡化系统中另一个重要问题就是设备及管道腐蚀，根据工艺流程中接触介质种类及压力的不同，分别采用了双相不锈钢2205、2507以及奥氏体不锈钢254mo，低压系统大量的采用衬里、塑料及玻璃钢管道。

3.5浓水排放综合利用

海水淡化系统中浓水排放是全球业内要解决的问题，由于发电厂循环水中一般采用氧化性杀菌剂来抑制循环水系统中藻类、贝类的生长，在海滨电厂大都设有电解海水制氯系统，反渗透浓水相当于在原海水的基础上浓缩了1.6倍，因此将一部分直接用于电解海水制氯，可以简化制取次氯酸钠系统设置，又可提高电解制氯系统的效率。

4制水成本分析

海水淡化的运行成本是大家比较关注的问题，也是评价系统方案可行性的重要依据。根据玉环工程投标商的报价情况、性能指标、使用保证寿命，综合考虑设备折旧、人工、药品、检修维护等各方面的因素，以上网电价为基础，吨水的制水成本在4元左右（表3）。

表3华能玉环电厂海水淡化工程成本测算

项目

金额

单项成本(元/m3)

以年运行

以年运行

7000h计

6000h计

工程动态投资(万元)

19244

其中贷款(万元)

14433

利率()

6.12

15年经营期利息

0.11

0.13

(万元，假设15年平均还贷)

110.41

化学药品消耗(元/m3)

0.3184

0.32

0.23

电力消耗(元/m3，

1.2

电价0.30元/kw·h)

1.20

1.20

大修及检修维护费(万元/年)

193

0.19

0.22

反渗透膜更换费用(万元/年)

980

0.73

0.88

人员工资(万元/年)

60

0.06

0.07

固定资产折旧费用(万元/年)

1282.9

1.24

1.48

单位运行成本(元/m3)

2.49

2.69

单位制水成本(元/m3)

3.84

4.30

5结论及建议

沿海电厂采用海水淡化方案无论经济上还是技术上是可行的。沿海电厂采用海水淡化技术可以充分利用电厂的取排水系统，而不必单设，可节省很大的初投资费用，并且电厂循环排放水的温升可使海水淡化的水温得到保障，有利于淡化能耗的降低。目前沿海城市淡水资源相对比较紧张，水价也在逐步上升，玉环工程海水淡化制水成本4元/吨左右的水平对于工业用水水价，二者已经基本持平，甚至低于工业用水的价格，因此沿海电厂选用海水淡化，不仅社会意义重大，经济技术上也是可行的。

采用超滤作为海水淡化的预处理系统虽然是膜法处理的发展方向，但是毕竟成熟的经验还少，有待于进一步的分析研究。玉环工程自招标前期即开始超滤中试工作，到现在还在继续进行，目的也是在进一步探索超滤作为海水淡化系统预处理的经验。

海水淡化虽然不是一门新的技术，但是毕竟我国目前大型的海水淡化工程经验还少，项目也不多，与国际上一些著名的公司相比，采购成本及技术合作上我们还处于劣势，这对我们的技术进步和海水淡化产业的发展是不利的。

该工程于2003年2月动工，2003年12月建成并试运行，2004年3月通过环保验收。整套设施自运行以来至今一直高效稳定。其处理效果见表2。表2数据表明，废水经处理后，出水各项指标均达到要求。从表2可知，废水经“水解酸化 混凝气浮 接触氧化法”处理后，其cod、悬浮物、石油类和磷酸盐总去除率分别为92.1、96.4、88.36和93.3。

表2废水处理效果表

项目

cod(mg/l)

ss(mg/l)

石油类(mg/l)

磷酸盐(mg/l)

调节兼水解酸化池气浮池出口好氧池出口过滤器出口

258.50185.6842.1320.18

117.6041.626.104.20

15.906.374.301.85

15.1010.712.81.0

4经济分析

该工程总投资143.78万元，其中设备费为88.2万元，土建47.83万元，其它费用7.75万元。该工程每m3产水总运行费用1.13元，其中电费0.23元，药剂费用0.70元，人工费0.2元。

5工程实例经验

（1）生产废水中的石油类污染物都是来自金属件表面保护性油膜，容易发生乳化反应，并被混凝成

“矾花”，含有一定的油质，有粘性，易结成团，浮于水面。根据这种特性，采用混凝气浮法具有较好的泥水分离效果。可见，气浮工艺对该废水不仅可高效去除石油类污染物，而且还可对废水进行预充氧，从而提高了废水的可生化性，更有利于后续的生化处理。

（2）生产过程中要对金属件用工业洗涤剂反复清洗，故所排废水富含工业洗涤剂成分，经曝气搅拌，会产生大量泡沫，在好氧池之前使用消泡剂，改变洗涤剂的表面活性，否则好氧池由于鼓气产生大量泡沫，无法正常运行。

（3）生产过程中所用到的工业洗涤剂及少量染色剂，都是一些难以生物降解的高分子化合物，因此在设计时先用水解酸化工序使一些复杂的大分子物质、不溶性有机物水解成小分子物质、溶解性有机物，然后再用接触氧化法对小分子物质和溶解性有机物进行氧化分解，才能取得较好的生化处理效果。

（4）水解酸化池中采用机械搅拌器进行搅拌，以增强废水与污泥之间的接触，消除池内的梯度，避免产生分层，提高效率。

（5）好氧处理段采用接触氧化法。池内填料比表面积大，池内曝气装置设在填料之下，供氧充足，池内生物活性高，生物膜更新速度快，可以承受的浓度负荷是其它生物法的几倍，因此可以减少占地，节省能耗。

（6）混凝沉淀池出水经过过滤器，保证悬浮物的水质指标达到排放要求20mg/l以下。

篇（4）

1 工程概况

岩滩水电站位于广西壮族自治区大化县境内岩滩镇红水河上，坝址上游166km接龙滩水电站，下游83km有大化水电站，坝址以上控制流域面积10.66万km2，占全流域面积81.4%，电站总装机容量1810MW，其中包括一期工程装机容量1210MW，扩建工程装机容量600MW。

岩滩水电站扩建工程，主要布置于一期工程厂房右侧80m的山体内，为地下式厂房，装机容量2×300MW。枢纽主要建筑物有进水口、引水隧洞、主厂房、副厂房、安装间、交通洞、排风洞、主变室、尾水隧洞和厂房运输洞等洞室组成。地下厂房为首部式布置，引水隧洞、尾水隧洞均采用一机一洞布置。地下厂房纵轴线与一期工程坝轴线成35°交角，右端往上游偏转。地下厂房开挖宽度28.3～30.0m，最大开挖高度74.55m。

厂区第四系覆盖层不厚，主要地层为晚古生代华力西期辉绿岩（β μ）和后期石英脉侵入而形成的石英脉岩(q)和蚀变辉绿岩（D β μ），上游明渠局部有下二叠统栖霞阶（P1q）大理岩夹角岩分布。本工程地下厂房洞室群均属于浅埋型，属中等应力水平。厂区洞室全为辉绿岩侵入体的中心相上层暗色状粗晶辉长辉绿岩和下层浅色条带状粗晶辉绿岩。主要矿物成分为白色基性斜长石和暗色普通辉石，具辉长辉绿结构和流动定向条带构造。

厂区洞室围岩以横河向分布的F48陡立逆断层为分界线，下盘上游侧绝大部为Ⅱ类围岩，深部低高程为Ⅰ类，上盘下游侧为Ⅲ类。Ⅲ类围岩与Ⅱ类围岩主要区别是陡倾角小断层较多，且有少量松软岩分布构成软弱面，陡、缓倾角节理发育较密，有少量地下水影响。

2 地下厂房施工特点

本工程为地下工程，受工作面的限制，地下厂房的开挖必须通过设置施工通道才能进行施工作业，且地下厂房的高度较高，必须进行分层开挖，每个开挖分层须布置施工通道；施工排烟条件差，需布置专门通风排烟设施；有少量的地下水，需采取施工期排水措施。

3 地下厂房施工

3.1 开挖程序设计

地下厂房的开挖施工按顶拱、上部、中部及下部四个部分共分十层进行开挖施工。

顶拱为188.00m～179.60m分一层；上部为179.60m～171.60m共分二层；中部为171.60m～1138.00m共分四层；下部为138.00m～113.45m共三层。地下厂房开挖分层设计见图1及图2。

3.2 施工通道布置

地下厂房施工时，永水工建筑物中能够被利用作施工通道的有排风洞、进厂运输洞、引水隧洞、尾水管、尾水隧洞；为满足施工要求，需另布置引水隧洞施工支洞、尾水隧洞施工支洞、尾水管施工支洞和厂房主变室顶拱施工支洞。

顶拱188.00m～179.60m按一层开挖，先中间导洞(宽10.0m)推进，后两侧(各宽10.0m)扩挖跟进，通过厂房排风洞、厂房主变室顶拱施工支洞出碴，

上部179.60m～171.60m，共分两层进行开挖(①179.60m～176.60m，②176.60m～171.60m)，逐层开挖逐层支护，通过竖井溜碴至地下厂房中部164.00m，通过进厂运输洞出碴；

中部171.60m～138.00m，共分四层进行开挖施工(①171.60m～164.00m，②164.00m～155.00m，③155.00m～138.00m)，逐层开挖逐层支护，通过竖井溜碴至141.5m，通过引水隧洞、引水隧洞施工支洞、进厂运输洞出碴。

下部138.00m～113.45m，共分三层进行开挖施工(①138.00m～130.00m，②130.00m～123.00m，③123.00m～113.45m)，逐层开挖逐层支护，通过竖井溜碴至113.45m，通过尾水管、尾水管施工支洞、尾水隧洞施工支洞、进厂运输洞出碴。各部分的施工通道布置详见图3。

3.3 出碴运输方式

地下厂房的施工运输方式均采用无轨运输方式。

开挖主要通过以下4条通道出碴。①顶拱出碴通道：厂房排风洞、厂房主变室顶拱施工支洞；②上部出碴通道：进厂运输洞；③中部出碴通道：引水隧洞、引水隧洞施工支洞、进厂运输洞；④下部出碴通道：尾水管、尾水管施工支洞、尾水主洞施工支洞、进厂运输洞。

4 施工通风

由于地下厂房受地形条件的限制，施工地下厂房开挖施工期间通风十分困难，需布置专门的通风通道用设施才能满足工程施工通风排烟要求。

根据地下厂房的施工规划，地下厂房在施工期可利用永久洞室结合施工支洞作为临时的通风通道。

在进行地下厂房顶拱施工时可利用厂房排风竖井及厂房排风洞作为通风通道；进行中上部、下部及底部施工时，可利用厂房排风竖井、厂房排风洞、进厂运输洞作为主要的通风排烟通道。

5 施工排水

地下厂房在施工期，积水主要是通过岩体渗入基坑的地下水和由于施工所产生的废水。地下厂房的施工排水采用潜水泵抽排，水泵的高程根据开挖的进程不断调整。主厂房未开挖贯通前，主厂房顶拱部分开挖的施工排水通过排风洞向外抽排；主厂房开挖贯通后，在进厂运输洞设一个集水井，所有的积水抽到进厂运输洞集水井，再通过多级离心泵抽排至洞外。

6 结语

本工程装机规模较大，技术经济指标优越，地下厂房施工为本工程的关键线路，采用先进、合理的施工组织设计，研究地下厂房的总体施工布置，缩短地下厂房开挖的施工工期，具有重大的经济效益和现实意义，岩滩水电站扩建工程是我国在建的大型地下工程之一，其施工总体布置方案直接影响到工程的施工工期，研究各洞室的施工方案、出碴方式、施工通风技术等问题将促进我国地下洞室群施工技术的进步。

参考文献

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中图分类号：TV74文献标识码： A 文章编号：

1概述

广西田林县那比水电站是一个以发电为主的水电工程，是郁江十大梯级电站中的第一个梯级。那比水电站上游19.5km为已经建成的洞巴水电站，下游25km为规划中的瓦村水电站。坝址控制集雨面积4777km2，多年平均流量59.9m3/s，电站水库总库容5790万m3，为日调节水库，装机容量48MW，多年平均发电量1.785亿kWh。

广西水利电力勘测设计研究院（GWPDI）对厂房进行了施工图阶段的优化设计，本文将分析优化设计的主要内容，为相似类型的水电站厂房布置设计提供参考。

2分析电站厂房布置的招标设计成果

那比电站水轮发电机组型式为3台单机容量为16MW的立轴混流式机组，上游库水由坝后的一条引水隧洞引至拟建电站附近后分为3条叉管，分别作为1～3#机组的发电引水叉管。电站机组安装高程为302.5m，站址位置为35º左右的山坡，，建成后将形成厂房进水侧的厂背紧靠高边坡、出水侧直抵河岸的布置形态。

从厂房招标设计成果来看，电站主厂房从下至上采用了尾水管层（296.08m）、蜗壳层（299.15m）、水轮机层（305m）、运行层（311.1m）的常规布置。主厂房净宽15.5m，净长50.4m，一台75/20t主厂房双梁桥式起重机跨度达16m。副厂房采用励磁变层（305.5m）、电缆层（307.3m）、中控层（311.1m）的布置，净宽8.2m，净长却达到了64.4m，长度超过主厂房14m，外观结构来看不够整齐美观。副厂房与空压机室共同布置在主厂房上游侧，采用开挖边坡布置的半地下式厂房结构。

经分析，几个因素的存在造成开挖量过大，第一是厂房的宽度过宽，第二是两个油罐室占用面积过大，第三是电气副厂房的半地下式结构。其中，第三个因素对厂房结构和施工的不利影响最大，不仅加大了开挖，而且使得开挖后超过60º的高边坡的处理极为困难、303.5m的副厂房基础开挖面也将严重影响到304.2m的电站进水支管顶部。如果为了减少开挖而将厂房整体向出水侧平移，厂房尾水平台闸墩将占用泄洪河道，这样的方案是不允许的。

2台主变室是电气副厂房的一部分，布置在与运行层同高的311.1m，就是超出主厂房14m的位置。主变室的进水侧是高边坡，出水侧紧靠安装间、回车场。1#主变的位置半边靠近安装间、半边靠在安间外回车场上游侧，2#主变的位置挨近第一台主变、整于回车场上游侧。这样的布置使1#主变及GIS室设备的施工安装存在很大的问题，运行维护的检修空间也十分局促，1#主变检修时会直接影响到2#主变的正常运行。

3 电站厂房各部分优化设计

主厂房的水管层、蜗壳层、水轮机层及运行层四层布置形式是合理的，机组间距结合引水支洞的开挖不作改变，因此施工图阶段与招标设计阶段相比，厂房的厂址、机组的间距、厂房下游挡水墙轴线位置、机组安装高程、厂区的总体布置维持原招标设计成果不变。主要针对厂房宽度、长度、副厂房的布置进行了下列一些优化和修改。

3.1 主机间

缩小厂房尺寸，最有效的办法就是将厂房宽度尽量减小。分析发现，进水蝶阀重锤下落时的水平位置作为厂房宽在进水侧的限制因素，尾水检修放水盘形阀位置作为厂房宽在出水侧的限制因素。这样得到的主厂房净宽是13.5m，比初设阶段整整减少了2m。主厂房减少的2m的优点是显而易见的，既减少了开挖，又减少了厂房施工的工程量，并且有条件将桥机跨度从16m缩减到13.5m。

主机间的机组间距保持不变，纵向宽度由初设的39.4m压缩到38.6m，压缩了主机间右侧0.8m；横向宽度由初设的18.1m压缩到16.1m，压缩了上游侧2m，并保持下游挡水墙轴线位置不变。

（1）发电机层

根据厂家资料，发电机层的楼面顶高程由初设的311.1m抬高到311.8m。

调速器/油压装置改放置在机组左侧，以便3#机的调速器油压装置在吊钩限制线以内。

机盘柜布置在主机间上游侧结构柱旁，分别安装4面励磁盘柜：1面调节器柜、2面功率柜、1面灭磁开关及过电压保护柜；机组LCU柜2面、发电机保护柜1面、调速器电气柜1面、机旁动力盘1面、测温制动屏1面。机旁盘单机共10面，出于实际需要，比招标设计布置多1面柜。

（2）水轮机层

取消水轮机层上游侧副厂房。将油库、油处理室、空压机、励磁变室放置于安装间下方。各分隔空间分别设风机通风，取消离心风机。

（3）蜗壳层

渗漏集水井和检修集水井的井底高程由294.38m抬高到295m，减少了渗漏集水井的开挖深度。在蜗壳层两侧设疏散楼梯（招标设计布置图未考虑蜗壳层的疏散楼梯布置），取消水轮机层的蝶阀钢盖板，利于通风与施工。取消蝶阀操作油压装置，将蝶阀上方的水轮机层楼板全部去掉。

（4）尾水平台

根据厂家尾水管资料，尾水管长度由初设的10.415m缩短到10.37m，考虑到闸门槽的布置要求，尾水闸墩长度取2.3m，机组中心线到尾水闸墩的长度为12.67m，比招标设计缩短了0.485m。

3.2 安装间

安装间楼面高程由初设的311.1m抬高到311.8m，横向宽度由初设的18.1m压缩到16.1m，压缩了上游侧2m。考虑到主变均在安装间内运输检修，安装间的长度取与主变室的长度一致，因此安装间纵向长度由初设的13m伸长到19.3m，伸长了6.3m。

这一变化在工程量上并未增加多少，但是很大的优化了2台主变的安装、检修条件。

3.3 副厂房

招标设计的副厂房按三层布置，上层楼面顶高程311.1m，布置中央控制室、高低压柜室、交接班室、工具间等。下层楼面顶高程305m，布置励磁变压器室、站用变压器室、蓄电池、空压机室。中间为电缆夹层。下层副厂房楼层高度为2.3m，扣除梁高后，净高约1.5m，考虑楼板下面为发电支管，管顶高程为304.2m，无法下挖，因此下层副厂房的高度无法满足运行要求，需要调整副厂房的布置。

施工图设计副厂房亦布设三层，第一层和发电机层同高，为311.8m，主要布置主变室、高压开关柜室、厂用变室、楼梯间、卫生间等；第二层为电缆夹层，楼面高程为317m，第三层楼面高程为320m。根据调整后的副厂房布置，减少了9m宽，7.5m高，27.5m长，约2000m3的石方开挖，取消了副厂房上游侧挡墙和基础底板，减少混凝土约350m3。

副厂房的宽度由初设的9.2m压缩到8.2m，压缩了1m，长度由初设的66m压缩到57.9m，压缩了8.1m。

招标设计的主变室长20.4m，宽10.3m，伸出安装间14m。运行期，2号主变无法独自运出主变室进行检修，影响1号主变的运行，因此主变室的布置不合适。施工图设计将主变室齐平安装间布置，主变的运输及检修均可在安装间内进行。主变室长19.3m，宽9 m。

GIS室层为323m楼层，长19.3m，宽9m。GIS室布置5间隔，2个110kV出线间隔、2个主变出线间隔及1个110kV电压互感器间隔，由于招标设计未考虑出线设备的安装位置，施工图设计考虑在GIS室同层的上游侧设1出线平台，安装电压器、避雷器、出线构架等设备。出线平台长19.3m，宽8m，从GIS室伸出后架立到后背323m开挖边坡的平台上。

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关键词：

火力发电厂；烟气脱硫废水；处理工艺

火力发电厂对于废料的回收具有较大的发展空间，但是在烟气脱硫废水处理上受到较为严重的限制。烟气脱硫废水处理工艺还没有得到全面的应用。造成这种情况的原因有很多。烟气脱硫废水得到有效的处理能够避免生态环境遭受到严重的破坏。同时能够节省更多的资源用于生产建设，在根本上促进火力发电厂经济效益的增长。火力发电厂要根据自身的实际状况，对烟气脱硫废水处理工艺进行研究，不断地提升资源的利用率。

1烟气脱硫废水处理系统设计与火力发电厂的结合

烟气脱硫废水处理系统是火力发电厂的重要处理方式，烟气脱硫废水处理系统与火力发电厂的结合应用是科学技术水平提升的重要表现，也是人们环保意识觉醒的体现。对于烟气脱硫废水处理系统的设计要结合火力发电厂的实际状况进行，针对这种问题要深入的进行分析，不断地结合先进的技术进行完善。在火力发电过程中产生的废料物质要经过沉淀、中和等处理，集中地运送到处理系统中进行排放。因此在系统设计的时候要考虑到废料在传送过程中不能够出现遗漏。火力发电过程中产生的污泥可以与处理系统进行联合应用。根据水质的不同，在烟气脱硫废水处理中的悬浮物含量相对较高，需要采用容积较大的机组进行烟气脱硫废水处理。这时候会加大污泥的产生，根据工程合理计算确定污泥的排放。在烟气脱硫废水处理中添加适当的药物进行废料中和在国外是一种较为常见的方式。但是由于国内对相似药物还没有开展研究，因此在烟气脱硫废水处理中要单独设置添加药物系统，这样能够保证今后药物的添加应用。要将烟气脱硫废水处理系统设置在处理车间中，这样能够方便开展烟气脱硫废水管理与系统的运行。

2烟气脱硫废水处理工艺

2.1物化法处理

采用物化法进行延期脱硫废水处理需要在废料中添加化学药剂，这时候能够使废料中的重金属离子等沉淀。在通过澄清器进行沉淀物的分离，这时候排放的废水污染性相对较低。再通过板框机器进行沉淀物的集中排放。这样能够达到祛除污水废物的目的。应当向澄清池出水箱中添加HCl。在进行废水处理中，为确保反应的正常开展和后续反应箱中絮凝粒子的形成，在中和箱中加入澄清池中回流的少量恒定量的泥浆，对于剩余污泥，可以周期性地利用高压偏心螺杆给料泵输送至板框压滤机进行脱水处理，并将其加工成泥饼进行外运。

2.2反渗透浓缩法

反渗透浓缩法是一种较为常见的烟气脱硫废水处理方式，主要特点是在后续工作开展的过程中也能够深入的进行处理。根据浓缩之后的废料除掉饱和离子，这时候浓缩液就能够进入到反渗透系统中，提升火力发电厂的资源回收，并且能够保证处理成本。但是由于浓缩液中存在阻垢剂，无法保证饱和离子被全部清除掉，因此在烟气脱硫废水处理效果上并不明显。

2.3废水蒸发浓缩处理

通过蒸发浓缩液的形式达到烟气脱硫废水处理的目的。将需要处理的废料输送到预处理系统中，经过软化系统进行处理进入到机械蒸汽压缩循环系统中进行浓缩。产生的蒸汽在经过浓缩之后开展循环利用，浓缩液在经过三效混流强制循环蒸发结晶系统形成结晶。在经过二次蒸发循环系统进行回收，结晶之后的浓缩液具有明显的离心分离效果，这时候将母液中的原液继续进行蒸发结晶。这时候在经过结晶之后的物质进入到包装系统中。废水蒸发浓缩处理具有明显的低碳环保效果，不会对周边环境产生较大的破坏，同时有效的利用机器的循环系统再次进行物质的利用。在工艺效率上相对较高，节省更多的能源。避免环境受到较大的影响，同时还能够控制处理成本的提升。在处理的过程中由于温差相对较小，不容易产生较大的腐蚀，保证了机器的使用寿命。同时在废水蒸发浓缩处理过程中一般的蒸发结晶都能够通过废水进行蒸发，效率相对较高。同时蒸发过程中耗能会得到有效的控制，使用面积相对较小。结晶过程中能够保证蒸发质量与结晶纯度。这样在结晶运输的过程中更加的安全。废水蒸发浓缩处理工艺在结晶系统构建上实现了物质的分离，促进资源利用效率的提升，提取出纯度相对较高的氯化钠。氯化钠能够作为工业原料使用，为火力发电厂经济效益的提升发挥作用。

篇（7）

染料化工厂产品品种多，废水成分复杂、色度及有机物浓度高、可生化性较差，在工程实施过程中，为便于后续生化处理，需采取适当的预处理措施。传统的预处理方法多为混凝沉降，但该法适合在水中以疏水性悬浮微粒形式存在的分散、还原类染料。而对分子中含有较多-SO3H、-COOH、-OH等亲水基团且分子量较小的直接活性染料，混凝脱色效果则较差。

微电解法近年来发展为一种有效的染料废水预处理方法，通过用适量铁粉、活性炭粉和废水进行氧化还原反应、表面络合作用、静电吸引作用、化学调整作用等，其中电化学反应的氧化还原作用是主要的。电极反应产物具有较高的活性，其中新生态的〔H〕和Fe2+能与废水中的许多组分发生氧化还原作用，破坏染料的发色或助色基团，失去发色能力；将硝基苯类物质转化为苯胺类物质，以便微生物利用；使大分子物质分解为小分子物质，使难生物降解的物质转变为容易生物降解的物质，提高废水的可生化性。

另外，新生态的Fe2+和Fe3+具有良好的絮凝作用，可将废水中原有的悬浮物、构成色度的不溶性物质絮凝沉淀出来，能有效降低色度和CODcr。

1.概述

某染料化工厂主要生产直接、活性染料及染料中间体。年生产能力合计为800t。

主要产品品种有直接耐酸大红4BS、直接橙S、活性艳红X-3B、活性翠兰GL和中间体2.3酸。主要原料有乙萘酚、对氨荃乙酰苯胺、苯胺、亚硝酸钠、猩红酸、H酸、苯胺重氮盐、碳酸氢钠、硫酸、盐酸等。

该厂废水具有下述特点：

① 酸性很强：总排水pH值在1～2左右；

② 浓度较高：CODcr值在1750～2620mg/l；

③ 盐度很高：生产工艺中大量使用硫酸、盐酸等原料。

2.工程设计

2.1设计水量水质

2.2出水水质

废水处理后排放标准按《污水综合排放标准》GB8978-96一级标准执行。

2.4工艺流程说明

车间酸性废水自流到调节池，自行调节水量、温度、浓度、pH值，然后经提升泵提升至微电解塔，在塔中发生一系列反应，大幅度降低色度，且可去除部分CODcr，减轻后续生物处理负荷。微电解塔出水自流至中和沉淀池，泵前投加石灰乳中和，再加絮凝剂即聚合氯化铝，去除部分悬浮物，同时将pH值调节到7-8之间，废水自流至一体化气浮系统，去除90%以上的SS。气浮出水自流至水解酸化池，水解酸化池中有大量的生物水解酸化酶存在，可将废水中大分子物质降解为小分子物质，进一步提高废水可生化性。废水经水解酸化后自流至UASB（升流式厌氧污泥反应器），该单元大幅度去除CODcr，降低后续好氧处理负荷，UASB出水自流至缓冲池，缓冲池中的废水用泵提升至SBR反应器，经SBR反应器处理后的水经活性炭吸附、脱色后直接达标排放，SBR反应器内的污泥经浓缩池浓缩减容后排入干化池，污泥干化后外运或填埋，干化池沥滤水回流到调节池，不存在二次污染。

2.5主要处理构筑物及设计参数

2.5.1微电解塔

微电解塔是应用微电解法对废水进行物化处理的装置，它能将废水呈溶解状态的无机物和有机物通过化学反应氧化还原为微毒、无毒的物质，或者转化成容易与水分离的状态，尤其适合可生化性能差（BOD5/CODcr

碳钢结构，内壁环氧树脂防腐，有效容积10m3，水力停留时间0.5～1.0h。

2.5.2中和沉淀池

通过投加石灰乳既将废水pH值调至7～8，使后续气浮系统的混凝反应达到最佳条件。另外，微电解反应过程中产生的大量Fe2+，在偏碱性条件下通过曝气氧化为Fe3+，产生絮状沉淀Fe（OH）3胶体，具有良好的吸附及絮凝性，废水中的大部分悬浮物得以去除。

设计尺寸：?=4.0m，H=3.5m，有效容积35m3，钢筋砼结构。

2.5.3一体化气浮系统

气浮系统作为水处理的一个单元，是一种理想的固液分离装置，适合于分离密度接近于水的悬浮物及油脂。通过对水施加0.2～0.3MPa的相对压力（即表压），并通入空气，使空气溶于水中，呈饱和状态，然后再将这一含有饱和气体的溶气水，通过特殊的减压释放系统，骤然将压力降至大气压力，使溶气水中的空气以微气泡的形式大量释放出来。这些气泡附着在悬浮物或液态颗粒上，使其密度降低而浮起至池面并浓缩，再通过自动除沫装置刮除。澄清液从池底排放出，这样便达到固液分离的目的。气浮过程中由于悬浮物的去除可使废水中的CODcr浓度大幅度下降。

处理能力Q=15m3/h，?=2.4m，H=4.0m，碳钢结构，内壁环氧树脂防腐。

2.5.4水解酸化池

该处理单元将厌氧过程控制在水解酸化阶段，在该单元中，兼氧性的水解产酸菌大量增殖，把废水中的复杂有机物转化为简单有机物，在提高废水可生化性的同时，降低后续好氧处理单元的负荷。

设计尺寸：4m×4m×3.5m，有效容积45m3，钢筋砼结构。水力停留时间10.8h。

2.5.5 UASB

该技术问世于七十年代，因其优越性显著，迄今在世界各地广泛应用。UASB是一种新型高效的废水处理单元，反应器内分污泥床、污泥悬浮层、出水区三层，该单元严格控制pH值和温度，可大幅度的去除CODcr物质，降低后续好氧处理负荷，它具有污泥量大、处理负荷高，耐高浓度冲击、出水有机物极易生化处理等特点。其主要优点有：

① 通过沼气而非机械进行搅拌，无能耗；

② 处理负荷高，可达4-6kgCODcr/m3・d；

③ 管理简单，温度控制采用温度自动补偿控制系统 ；

④ 无需维修。

设计尺寸：5m×5m×5.5m，有效容积110m3，水力停留时间26.4h。

2.5.5缓冲池

因后续SBR池交替使用，须经缓冲池控制水量，便于后续生物处理自动控制，满足生物处理装置批序式运行。同时废水由厌氧状态转变为缺氧状态，便于后续好氧处理。

设计尺寸：5m×2m×4m，有效容积30m3，钢筋砼结构。水力停时间7.2h。

2.5.6 SBR

SBR法问世于1914年，由于当时的排水装置、监控技术及理论研究等都很落后，几乎被其它活性污泥法取代。近十年来，随着计算机和生物技术的飞速发展，SBR法显示出多种独特和不可替代的优势。在欧、美、澳等国成为科研、开发、应用的热点。该法在我国尤其适合废水排放分散且量小的企业。其工艺流程简述如下：进水缺氧若干时间，好氧菌可利用进水中携带的少量氧分解有机物，使溶解氧迅速降到零，反硝化细菌进行脱氮；接着好氧曝气若干时间，硝化菌进行硝化作用；静置沉淀若干时间后排水，再进入第二个周期。SBR法主要优点有：

① 集调节、曝气、沉淀三池于一体，占地面积小，投资省；

② 运行灵活、能耗费用低；

③ PLC管理，可实现无人值守，维护简单、方便；

④ 无污泥膨胀和污泥流失现象；

⑤ 污泥耐CODcr和pH值冲击能力强；

⑥ 水体静置沉淀，出水SS低；

⑦ 对废水能进行深度处理，脱氮效果显著；

⑧ 产生污泥量少，降低污泥处置费用和劳动强度。

设计尺寸：5m×5m×5.5m×2，有效容积110m3×2，钢筋砼结构。容积负荷0.35kgCODcr/m3・d。

3.调试

3.1培养微生物

此期，水解酸化池、UASB和SBR是相互独立的。水解酸化池、UASB培养厌氧微生物时，先将池中加满清水，再投加一定量的面粉，后启用循环泵进行水力搅拌，以达到均匀pH、浓度、温度、缩短消化时间、提高产气量的目的。两星期后，水体开始发黑、发臭、并出现甲烷气泡。pH值在6.5～7.5。

SBR培养好氧微生物时采用的是“加面粉、间断曝气”的方法，该方法的优点是：

① 费用低，无需高价购买外面的活性污泥，面粉价低。同时间断曝气电耗省；

② 培养快，曝气后第5d就出现菌胶团，第7d出现原生动物；

③ 操作环境好，如采用生活污水则有臭味影响周边环境。

3.2驯化微生物期

微生物培养结束后开始通入废水驯化微生物，首次进水量为设计负荷的30%，微生物适应后，废水按10～20%的负荷递增，每次递增均有2～3d的巩固期，直至达到满负荷处理。每天根据进水量投加一定量的磷肥以维持微生物的营养。

4.结论

工程吨废水处理运行成本为3.35元。处理站占地面积200m2。

目前，考虑到运行费用，废水未经活性炭吸附单元，但出水色度及其它各项指标均已达标，如以后水质变差，可作为把关单元运行。

经当地环境监测站的多次监测结果表明，本废水处理站出水已达设计排放标准，也表明整个废水处理工程从设计、施工、调试到正常运行是成功的。

参考文献：

[1]台明青，杨旭奎 水解酸化工艺在废水处理中的应用实践进展 中国资源综合利用：2006.6

[2]贺延龄编著 废水的厌氧生物处理2001.7

篇（8）

【关键词】火电厂；取水配套工程；水坝；设计；应用

改革开放以来，伴随着我国加入世界贸易组织和我国工业，尤其是重工业的大力发展，以及农业、服务业、商业贸易等众多行业的快速发展，我国对电力的需求与日俱增。不仅整个国家的宏观发展对电力的要求越来越高，而且人民群众家庭或者个体户对电力的需求也更加高，这不仅是对他们生活利用的需要，也是他们对工作进行平衡的要求。因此，如何提高电力企业的电力生产能力并安全高效地将电力的企业的电输送给工厂、商场以及用户，是当今电力企业需要特别需要重视的问题。在众多的发电手段中，火电厂是发电中应用最广泛的手段之一，它主要是通过对燃料（主要是煤）的燃烧所放出的大量热量的技术性转化实现热能向电能的转化，得到电能，以供使用。火电厂中的任何一个设备和工程建设都是对火电厂发电能力的重要影响因素，其中火电厂取水配套工程低栏栅水坝使其中的一项重要影响设施，下面就该设施的设计和应用进行深入探讨。

1 取水工程总体概述

某电厂取水设计规模为1500m3/h（0.42m3/s）。经现场踏勘，水源是一条山区性河流。洪枯流量变化大，常年洪水流量为50m3/s；河流无断流现象，最枯流量为0.7m3/s。（该河流无水文监测站，故没有河流详细水文资料）。洪水期泥沙、漂浮物、大粒径推移质较多，平时水质较好。河道平均坡降3.3%。为保证满足电厂取水量，经比较计算，电厂取水采用低栏栅水坝取水。取水方案布置见图。

由图所知，该取水工程由低坝、格栅、进水廊道、沉砂池、吸水管、冲砂闸门等组成。其工艺流程：河水通过坝上低栏栅流入进水廊道至沉砂池，然后由吸水管到吸水井中，最后通过水泵升压至电厂用户。

2 低栏栅水坝的设计

根据山区性河流的特点，即保证河流的原有的通畅，又满足电厂的取水要求。通过技术经济比较，确定设计水坝的坝顶标高为540.2m，高出河床底1.0m，坝前河床标高为539.20m，坝后的标高为539.0m。坝与水流方向垂直布置。坝的长度为28.0m，宽3.0m。低栏栅水坝的材质为混凝土。

在坝上设置一组6mx2m的栏栅格。栏栅采用铸特材质，栏栅条断面为梯形，以拦截水中大粒径推移质和漂浮物。栏栅条净距为12mm，栅条宽度20mm，其有效进水面积为4.5 m2。满足0.42m3/s取水要求。

进水廊道为无压流，采用矩形断面。廊道内水面以上留有0.2m的超高，避免泥沙淤积，廊道内水流形成紊流状态，加大坡度。

沉砂池布置在水流方向的右岸。池底标高为538.50m，满足0.5m的沉砂高度，沉砂池前部为曲线形，后部为直线形。便于排出泥沙。沉砂池为钢筋混凝土结构。

在沉砂池中部布置二根DN700吸水管，管中心标高539.4m，避免取到底层泥沙。

在沉砂池尾部设置冲砂闸门。在洪水期时，定时清理沉砂池中的泥沙。

为了防止冲刷，低栏栅水坝下游作陡坡、防冲护坦和消力池。护坦后端设置.05m高的消力墙。护坦以及消力墙采用钢筋混凝土材料结构。

3 火电厂取水配套工程低栏栅水坝的应用

在对火电厂取水配套工程滚水坝的设计进行了深入的探讨之后，需要对其应用进行详细的论述，因为任何付诸了实际努力的工作都必须有相应的实践应用来支撑才具有研究价值。

水坝的实际意义是抬高上游水位，阻挡泥沙，防止泥沙在河道中的淤积，并且利用所抬高的水位积蓄大量河水的重力势能，将大量的能量储存起来，以便需要时的利用。当需要电力时，可以发动已经储藏起来的大量河水的重力势能，将之从水坝上泻下，将大量的重力势能转化为电能，以供电力供应，解决广大电力用户对电力的需要。

4 总结

为了满足对我国工业、农业、商业等众多行业对电力的需求，实现其正常高速的运行，给我国的经济建设添加新的活力，电力生产部门需要对自身电力供应的能力进一步的提高。在火电厂的发电过程中，取水配套工程的低栏栅水坝起到了重要作用，它可以使火电厂实现在清洁、环保的情况下生产出大量可用的电力，但是其设计是需要特别斟酌的。本文就对火电厂的低栏栅水坝的设计工作进行了详细的阐述，以某地的水坝设计为研究对象，对其选址、各项部位的建设尺寸、大小等多个方面进行了探究和相应的分析，以期对火电厂的低栏栅水坝的设计有所启发和帮助。

参考文献：

[1]黄家林，付学锋.火电厂取水配窖工程滚水坝帕设计及应用[J].江西煤炭科技，2014（1）.

[2]付学锋，黄家林，李岳剑.火电厂取水配套工程滚水坝的设计及应用[J].中国电机工程学会电力土建专业委员会，2013.

篇（9）

引言

台山核电厂淡水水源工程的新松水库位于台山市赤溪镇的曹冲河，水库距台山市约60km，距台山核电厂约15km。坝址距新台高速浮石立交出口约28km，距西部沿海高速都斛出口约18km，现有外部交通条件较好。台山核电厂淡水水源工程通过在曹冲河建设水库，用输水管道将淡水输送至核电厂淡水厂，拟建进库道路连接水库坝址与台山核电厂的进场道路。目前，从旧赤溪镇到水库坝址，只有一条长约8km的简易泥结石道路可走。但该现有简易道路等级低，平面弯道多、转弯半径小、会车时错车困难，不能满足本工程施工期与运行管理期的交通使用要求，故须对进库道路进行配套建设。

1进库道路技术标准的确定

1.1道路等级标准的确定

进库道路是台山核电厂淡水水源工程的专用道路。经过对枢纽日常交通量的分析，对于设计水平年，预计对外交通道路的双向通行交通量小于1000辆/日。双车道四级道路可满足本工程施工高峰期的最大交通量。考虑工程的建设规模、重要性和施工期车辆交通情况，根据规范要求，结合当地实际情况，经综合分析，进库道路按四级公路标准设计。

1.2路线主要设计指标确定

进库道路按四级公路标准设计，设计速度为20km/h，设两车道，路面宽为6.0m，每侧土路肩宽为0.5m，路基宽7.0m。根据交通量组成与项目交通量、地质条件及主体工程施工的具体特点，施工期间行驶施工运输车辆较多，故采用高级路面。汽车荷载等级按公路等级采用公路-Ⅱ级，并采用施工运输车辆的实际最大荷载（约50t）进行复核。路基设计洪水频率参照《公路路基设计规范》（JTGD30-2004）的规定，路基设计洪水频率为1/25。

1.3道路横断面结构型式

进库道路路面结构：采用水泥混凝土路面。路堑挖方边坡根据地质报告资料，按岩体风化程度不同来选取相应的开挖坡比值。挖方边坡高度大于10m时，采用分级边坡，第一级边坡高度为8m，其余每级均为10m。路堤填方边坡填筑坡比值根据路基填料种类、地形等条件而定。第一级边坡坡比采用1:1.5，第二级至起其坡比采用1:1.75。地面横向坡度较陡路段在路堤下方设置挡墙，其中涵洞则与挡墙结合。

2进库道路路线方案设计比选

2.1选线原则

选择路线方案进行初步设计时需要充分利用地形、地势，尽量少出现回头弯；

选择地质稳定、水文地质条件好的地带通过，避开软基、泥沼、排水不良的低洼地等不良地段，避免穿过密集居民区、村庄；少占耕地、少拆迁，多利用山地，有条件的地方结合现有道路，使路线总里程较短、地形坡度较平缓、转弯舒顺；减少开挖量，避开高边坡等地段，减少水土流失；结合主体工程建筑物布置。

2.2路线方案布置

根据以上选线原则，及道路技术标准的约束，结合核电厂规划进场道路、主体工程建筑物布置及现场地形等具体情况，本阶段初步拟定设计了2条进库道路路线方案，其示意图见图2.2-1。

图2.2-1进库道路路线方案示意图

路线1：从核电厂规划进场道路东阳村南曹冲小学附近接入，经约0.2km海边虾蟹塘边后，沿曹冲河约2.2km，绕过新松村沿曹冲河约1.5km，经西坑，沿山边爬坡约0.8km至水库坝址左坝头，经大坝沿库边0.9km至输水隧洞进口。该路线全长约5.6km，其中0.2km为海边路，3.7km为原河边村路改造，1.7km为新建山边公路。

路线2：从核电厂规划进场道路南阳村南附近接入，经约0.2km海边虾蟹塘边后，沿原村路约1.4km至山边村，过村后沿山边小路0.8km，沿山边爬坡约0.7km至水库右岸垭口，沿库边经0.65km至坝址右坝头；另从垭口修支路0.25km至输水隧洞进口。该路线全长约4.0km，其中0.2km 为海边路，2.2km为原村路改造，1.6km为新建山边公路。

依据确定的道路技术标准根据选线原则对两个路线布置方案在已有1：2000地形图上进行设计并计算路面工程、路基土石方工程、路基防护工程等主要工程的工程量并形成工程量清单，对各路线方案估算其投资。

各路线方案特性见表6.5-1，各路线方案估算投资比较见表6.5-2。

表2.2-1进库道路路线方案特性表

2.3路线比选

由表2.1-1及表2.2-1可知：

从布置上看，路线1和路线2均有局部海边道路连接核电厂进场道路，距核电厂均较远，并需要进行软基处理。其中路线1沿曹冲河边，目前现有道路高程在3m～4m之间，曹冲河10年一遇洪水位高程为6.8m，25年一遇洪水位高程为8.0m，路面高程需加高5m左右，且需要按堤防标准建设，涉及水利设施等其他复杂问题；路线2长度最短，并利用现有的村路，线路较顺畅；从征地移民上看，路线1需要征用路边田地，路线2需要拆除少量房屋；从施工条件上看，路线2最短，但道路施工有可能受当地村民交通影响；从投资上看，路线2投资最少，比路线1少1810万元；综上所述，路线1的其中一段经过曹冲河边，其路面需按堤防的防洪标准进行加高，征用农田较多，涉及水利设施等其他复杂问题；路线2的路线需穿过村庄，但结合主体建筑物布置最合理，长度最短，路线较顺畅，投资最少。经综合比较后，推荐路线2为进库道路的首选方案。

3 结语

台山核电厂淡水水源工程进场道路外部交通条件较好，道路功能特殊，在明确道路的功能后由确定的道路技术标准，按照基本选线原则拟定设计出2条进库道路路线方案，通过方案比较发现路线2对结合主体建筑物布置最合理，长度最短，路线较顺畅，投资最少是符合本道路工程投资和运输效率的路线设计方案。

篇（10）

中图分类号：TH81

Discuss the Location and Design Principle of Thermodynamic Instrumentation in Pressurized Water Reactor Nuclear Power Plant

WANG Shan-shan, ZHANG Xiao-yong, WAN Wei

（State Nuclear Electric Power Planning Design & Research Institute, Beijing 100095, China）

Abstract：It is especially important to install accurately measuring element for the safe and stable operation of the units. In this article, it treatises selected location of temperature, pressure and flow measuring points, and design requirement drawing, and the principle of stub size selection.

Key words：pressurized water reactor nuclear power plant; thermodynamic instrumentation; measuring point location; stub

0 引言

压水堆核电厂是利用一座或若干座压水反应堆作为动力而发电的电厂，它是一个将核能转换为电能的综合装置。压水堆核电厂一般是由一回路和二回路以及与它们相关的各个辅助系统或设备组成。这些系统和设备均装有大量的热工测量和控制仪表，这些仪表在机组的运行过程中担任着重要的角色，因此，正确的安装热工仪表测量元件，对机组安全经济稳定运行显得尤为重要。下面将介绍热工仪表中的温度、压力和流量仪表。

1 测点位置选择

1.1 测点位置总体概述

（1）测点应选择在最能代表被测参数的管道直线段上，避开阀门、弯头、三通、大小头、挡板等对介质流速有影响或会造成泄漏的地方。

（2）不宜在焊缝及其边缘上开孔及焊接。

（3）取源部件之间的距离应大于管道外径，但不小于200mm。当压力和温度测点在同一段管道上时，按介质流动方向，压力在前，温度在后。

（4）蒸汽管道的监察管段用来检查管子的蠕变情况，严禁其上开凿测孔和安装取源部件。

（5）高压等级以上管道的弯头处不允许开凿测孔，测孔离管道弯曲起点不得小于管道外径，且不小于100mm。

1.2 压力测点位置的选择

压力测点位置的选择，除根据1.1中的规定，还应符合下列要求：

（1）水平或倾斜管道上压力取源部件的安装方位应符合下列规定：测量蒸汽的压力测点宜在管道的上半部或与水平中心线以下成45度夹角范围内；测量液体的压力测点宜在管道水平中心线以下成45度夹角范围内；测量气体的压力测点宜在管道的上半部，如图1所示。因此对于高压管道的蒸汽压力测点，考虑到操作维护的方便性，在工程中可统一规定，水平或倾斜管道上的测点垂直于管道向上取样，垂直管道上的测点与管道垂直中心线垂直。但是，不一定局限于这个要求，当管道上方空间有限时，在满足的规定的情况下可选择其他开孔方向。

（2）测量低于0.1MPa压力的测点，其标高应尽量接近测量仪表，以减少由于液柱引起的附加误差。

（3）测量汽轮机油压的测点，应选择在油管路末段压力较低处。

（4）凝汽器的真空测点应在凝汽器喉部的中心点上取样。

1.3 温度测点位置的选择

对于温度测点定位没有特别限定，主要考虑维护及通道的方便性，这里推荐条件允许时，水平管道上的温度测点可选择安装在管道正上部的方式。

1.4 流量测点位置的选择

（1）节流件的位置应符合规程《火力发电厂热工自动化就地设备安装、管路及电缆设计技术规定》中对于其前后直管段的长度要求。

（2）在水平或倾斜管道上安装节流装置时，环室或带环室法兰上的取压孔应根据所测介质的性质而选取不同的方位：当介质为气体或液体时，取压口的方位应符合图1（a）和（b）的规定；当流体为蒸汽时，取压口的方位在管道的上半部与管道水平中心线成0°～45°夹角的范围内，如图2所示。

2 作图要求

在绘制测点定位图时，标注的热工测点应完整、类别清晰，P&ID图的所有相关热工测点和机组性能试验点都应列入，压力和温度等测点符号应符合看图习惯。一般可规定，Pn表示压力测点，Tn表示温度测点，Fn表示流量测点，Ln表示液位测点，Sn表示化学取样点，Cn表示加药点（n为序号）。

绘制测点定位图时，主要体现下面几种信息：

（1）利用标注功能在管道上详细标出测点的具置，并做说明。说明中含有测点编码、开孔方向的信息描述。

（2）应在图中空白处绘制开孔方向详图，消除文字描述可能存在的误解。

（3）对于含取压短管（即接管座）的仪表，需加说明：取压短管具体规格见接管座材料详表。

（4）制作接管座材料详表，表中应包含测点编号、测点名称、管件名称、接管座公称通径、一次门前导管规格、管件材质及数量。具体选取原则可参考表1。

3 接管座数据选择表

接管座尺寸可按照如下表1要求进行选择。

表1 接管座数据选择表

对于温度仪表，根据其介质参数的不同选取不同的仪表型号，因此接管座规格也不同，具体尺寸由仪表供货厂家提供。

核岛系统范围内的ISO图，一般情况下，仪表的一次门前导管规格按照核岛侧的P&ID图要求为1寸，因此，其相应接管座公称通径为DN25.4。

4 结束语

随着国民经济的发展，对于电力的需求量也迅速增长。根据世界能源发展趋势和我国国情，核电将在今后的若干年内在电力工业中占有重要位置。因此，核电的安全稳定运行就显得特别重要。热工测量仪表作为机组运行控制中不可或缺的一部分，对它们的设计要求更为严格。因此，每一个仪表测点的位置选择及设计都要严谨对待。

参考文献：