饶平县庵田水电站增效扩容改造工程.docx
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1、饶平县庵田水电站增效扩容改造工程初步设计报告*二0 一二年三月审 定:*审 核:* *设 计:*目 录1、综合说明11.1前言11.2气象、水文、地质、交通11.2.1气象11.2.2水文21.2.3地质21.2.4交通21.3工程建设任务和规模21.3.1电网概况21.3.2庵田电站现状31.3.3电站装机规模和装机容量41.4站址选择和枢纽建筑物41.5水力机械、电工、金属结构及通风空调41.5.1主要机电设备41.5.2金属结构41.5.3电气设计51.5.4通风空调51.6消防设计51.7工程管理51.8施工组织设计51.9 水库淹没处理和工程永久占地51.10节能与环保51.11水土
2、保持设计61.12工程概算61.13经济分析评价61.14今后工作建议72、水文122.1流域自然地理情况122.2基本资料122.3雨量、水量、发电量、机组效率分析133、工程地质154、电站建设任务和规模154.1 电站建设的必要性154.1.1 地区经济及电网概况154.1.2 庵田电站现状164.2 水利和动能184.2.1 设计水头184.2.2 设计流量184.2.3 装机容量和机组选择194.3 装机规模和装机程序204.4 更新改造后水库运行方式及能量指标205、站址选择和枢纽建筑物215.1 设计依据215.2 站址选择215.3 枢纽布置215.4 引水渠道215.5 压力
3、管道225.6 厂房及开关站226、水力机械、电工、金属结构及通风空调226.1 水力机械226.1.1 水轮机226.1.2 起重机236.1.3 水、油、气系统236.2 电工236.2.1 概述236.3 金属结构246.4 通风空调247、消防设计248、工程管理249、施工组织设计249.1 施工条件249.1.1 交通条件249.1.2 天气和场地259.2 天然建筑材料259.2.1 石料、砂料259.2.2 水、电259.2.3 钢材、水泥、木材259.3 施工导流259.4 主体工程施工259.5 施工总进度表2611、节能与环保2711.1 工程更新改造节能情况2711.2
4、 环境保护2812、水土保持设计2913、工程概算(见附件饶平县庵田电站增效扩容改造工程初步设计概算书)2914、经济分析评价2914.1 概述2914.1.1 工程概况2914.1.2 工程更新改造方案2914.1.3 经济分析依据3014.1.4 基本数据3014.1.5 指标计算3114.2 财务评价3214.2.1 计算依据3214.2.2 利润率、利税率、回收年限3314.2.3 财务内部收益率(FIRR)3314.2.4 财务净现值(FNPV)和净现值率(FNPVR)3314.3 国民经济分析3414.3.1 计算依据3414.3.2 经济内部收益率3414.3.2 经济净现值(E
5、NPV)和经济净现值率(ENPVR)3414.4 结论351、综合说明1.1前言庵田溪发源于饶平县大诏山,属黄冈河一支流,河长11公里。集雨面积24平方公里。1995年在其上游建成庵田水库,库容400万立米,集雨面积9.0平方公里。庵田水库的水经1300米渠道引水至云盖月荣场附近(即庵田水电站前池),获得120米的水头进行水力发电。庵田电站建于1993年1月,装机容量2400万千瓦时,19年来为饶平县的经济发展及人民文化生活水平的提高起到了一定的作用。为增加庵田电站的发电量,1997年建成老鼠洞引水工程,水陂以上集雨面积3.5平方公里,引水渠长1800米,区间集雨0.5km2。水库至电站前池5
6、40米。渠道设计流量1.5立米/秒,老鼠洞引水渠道设计流量1.0立米/秒。庵田电站是饶平县的主要电站,但经过19年的运行,机组和金属结构严重老化,发电效率严重下降,事故多,存在严重的不安全隐患,已到了非扩容改造不可的地步,为保证电站的安全运行和发挥更大经济效益,我院受庵田水电站的委托,完成庵田电站增效扩容改造工程初步设计报告。1.2气象、水文、地质、交通1.2.1气象 本区地处亚热带近海山区,受海洋性气候影响,气候温和湿润,雨量充沛,年均气温21.5,夏季最高37,冬季最低-4,相对湿度变化不大,年平均82%。区内多为东南风,最大风速25米/秒,最大风级10级。1.2.2水文 流域上游为大暴雨
7、区,实测多年平均降雨量2043毫米,年内分配不均匀,49月多台风雨。实测年径流系数0.71,多年平均径流深1451毫米。1.2.3地质1.2.4交通 交通便利,有汤溪镇公路从电站和前池经过,水库和渠道也有公路经过。1.3工程建设任务和规模1.3.1电网概况饶平县为一个独立供电区。电网内水电装机4.3千瓦时,火电装机很小(已停产)。最大年用电1.81亿kwh,其中1.3亿kwh由县内水电站供电,0.5亿kwh由潮州市电网购入。电网最大日负荷5.5kw,最小日负荷2.1万kw。庵田电站装机800kw,是饶平县电网的主要电站。本电站扩容改造后装机1200kw,年发电量427万kwh,机组性能良好稳定
8、,有助于增加电网运行的稳定性。1.3.2庵田电站现状庵田电站为引水式电站,毛水头120米,设计流量1.0m3/s,装机2400=800kw,于1993年1月建成,至今已19年,年均发电量270万kwh。它的水源主要来自庵田水库、和老鼠洞引水工程。水库的水通过1300米渠道引进压力前池,渠道设计流量1.5立米/秒,老鼠洞引水工程的水通过1800米渠道阴精压力前池,设计流量1.0立米/秒。庵田水库集雨面积9.0平方公里,库容480万立米,水库至前池渠道区内集雨面积1.5平方公里。老鼠洞引水工程水陂以上集雨面积3.5平方公里,渠道区内集雨面积0.5平方公里。庵田电站多年平均降雨量2043毫米,径流系
9、数0.71,年径流深1451毫米,根据水库集雨和引水渠道区间集水折算,庵田电站总集雨面积13.51平方公里,年可利用水量1960万立米。由于本工程运行多年,存在如下几个主要问题:机组出力降低严重。经发电量和用水实测计算,庵田电站前期机组综合效率为72%,中期为54%,近期为47%,出力效率已下降了25%。 机组电气设备老化严重,事故频繁,水轮机漏水严重。 水轮发电机组为老型号已更新换代,零件设备更换困难,因为已属淘汰产品,专门生产,费时费钱。由于水源条件变化,装机偏小,造成水能浪费。庵田水库建于1995年,电站建成于1993年,老鼠洞引水工程建于1997年,每年平均约有581余万立米的水浪费。
10、 综上所述,庵田电站年电量损失约223万kwh,且由于机组电气设备等严重老化,事故频繁,影响安全生产。从电站本身角度出发,扩容改造设备,已刻不容缓。1.3.3电站装机规模和装机容量 扩容改造的庵田电站装机容量1400+1800=1200kw,比原2400=800kw,增加了400kw,由于水利条件不变,已更新设备和压力钢管为主要建设内容,因庵田水库库容大,可调节性强,所以工程基本不影响电站发电,可在一年内完成各项任务。1.4站址选择和枢纽建筑物1.5水力机械、电工、金属结构及通风空调1.5.1主要机电设备 根据庵田电站具体条件,选择HLA687-WJ-60混流式水轮机一台,配SFW800-61
11、990W发电机一台及选用XJE-W-46A/111.5斜击式水轮机一台,配SFW400-6/850W发电机一台。1.5.2金属结构金属结构主要为更换700压力钢管为850压力钢管,长281米。1.5.3电气设计 一机一主变。变压器型号为S11-1000/10-0.4和S11-500/10-0.4。1.5.4通风空调1.6消防设计1.7工程管理 扩容改造后的庵田电站仍归饶平县庵田电站管理。1.8施工组织设计 本次更新改造期为一年,计划2012年9月开工,2013年4月完工。 工程施工条件算好。砂石料用量少,钢材,水泥、木材等可到县城购买。 工程总投资957万元。1.9 水库淹没处理和工程永久占地
12、1.10节能与环保 本工程是以扩容改造设备为主的工程,对环境基本不造成破坏。工程完成后,年均发电量423万kwh,按计算可折算节约标准煤0.19万吨,减少向大气排放二氧化硫1.7万m3,二氧化碳106万m3,氮气0.7万m3,减少了周边的环境压力。总体来说利大于弊。1.11水土保持设计 1.12工程概算 本投资概算执行(98)广东省水利建筑工程概算定额,编制办法及费用标准按(98)广东省水利水电工程设计概(估)算,施工招标标底编制办法及费用标准执行。工程总投资957万元,其中建筑工程73.4万元,机电设备及安装461.1万元,金属结构及安装257.2万元,临时工程13.7万元,其他费用40.4
13、万元,预备费用42.3万元,专项费用68.5万元。工程土方0.5万立米,混凝土3024立米,劳动力4.0万工日。工程主要材料:钢材8吨,水泥675吨,木材17立米。1.13经济分析评价 本次更新改造工程总投资957万元,改造后年发电量423万kwh,比原发电量增加223kwh。 财务分析方面:经济净现值550万元,财务内部收益率18%,财务净现值率5.7% 国民经济分析方面:经济净现值634万元,经济内部收益率23%,经济净现值率8%。 结论:各项经济指标均在规定范围之内。工程经济效益良好。1.14今后工作建议 综上所述,本工程各方面条件良好,具有不错的经济效益和社会效益。特别是机组、电气设备
14、和压力水管已近报废年限,事故频繁,存在严重安全隐患。工程实施刻不容缓,扩容改造的各项工作应尽快进行。工程特性表1项目单位规划或数量备注一、已建成庵田水库1995年建成1、集雨面积平方公里9.612、总库容万立米13463、兴利库容万立米1127二、已建成水库至前池引水工程1993年建成1、引水面积平方公里1.8三、已建成岭头水库1997年建成1、集雨面积平方公里1.0四、已建成老鼠洞引水工程1、引水面积平方公里2.0五、水文1、多年平均降雨量mm2043(19年资料)2、多年平均径流深mm1451(15年资料)六、庵田电站1、毛水头米263.462、设计流量立米/秒1.343、装机KW/台12
15、00/2800+400工程特性表2项目单位规划或数量备注年发电量万kwh427年利用小时小时3558七、钢管1、主管米2182、内直径米0.85八、水机1、水轮机台22、发电机台2九、升压站1、变压器台1十、施工期1、总工期年12、土方万m33、砼方万m34、三材钢材T水泥T木材m3劳动工日万工日工程特性表3项目单位规划或数量备注十一、概算1、总投资万元2、建筑工程万元3、机电设备及安装万元4、金属结构及安装万元5、临时万元6、其他万元十二、经济评价1、单位千瓦投资元2、单位电度投资元3、静态投资回收年限年4、财务净现值万元5、财务内部收益率%6、财务净现值率%7、经济净现值万元8、财务内部收
16、益率%9、财务净现值%主要设备表序号设备名称设备型号单位数量1冲击式水轮机CJA237-W-125/115台22横轴发电机SFW2500-12台23调速器YDT-1000台24闸阀Z941H-25 Dg600台25励磁装置TKL11项16高低压控制保护套17厂用电系统套18直流系统套19主变压器S9-6300/38.5kv/6.3kv台110油开关DW4-35D/600台111电压互感器1JDJJ4-35台112高压避雷器FZ-35只313电流互感器LCW-35只614电压互感器2JSJW-6台12、水文2.1流域自然地理情况庵田为一山区河流,河槽陡、落差大,全河潮汕五大暴雨区之一的凤凰山系,
17、多年平均降雨量2043mm,最高山峰为大诏山,海拔1144m。年内降雨分配不均匀,49月占81%,其中76月多台风暴雨。庵田水库地处亚热带山区,受东南亚季风影响,气候温和湿润,多年平均气温21.5,夏季最高37,冬季最低-4,相对湿度年内变化不大,年平均适度82%,风向多为东南风,最大风速25m/s(约10级风)。水利水电是本流域的主要开发项目,农业以茶叶为主,著名的岭头白叶单枞茶,遍布山坡和田野。庵田水为黄冈河一级支流,在饶平县汤溪镇汇入汤溪水库,庵田水库的水经1300米,渠道引到电站前池,老鼠洞的水也经1800米渠道引至压力前池。尾水进入原河道,整个流域植被良好,水土流失少。2.2基本资料
18、庵田电站历年雨量发电量统计表年份雨量(mm)发电量(kwh)备注18932057.6189.7二台机组投产19942034.5179.019951890.1214.7庵田水库投产19961669.3220.83平均1913200.919931996年电量平均(4年)19973181.9366.99老鼠洞引水投入19982387.3357.419992241.8323.920002090.7290.620011899195.9320021877.8181.2820031559299.77平均2176.77302.25以上七年平均20041480188.7420051400291.26200630
19、50340.8420071884248.6820082380.5258.4820091298.5145.6820102366.5286.220111567180.6(0011平均电量204万kwh)平均1990.81242.56八年平均总平均2042.9255.8雨量电量19年平均 2.3雨量、水量、发电量、机组效率分析根据19年降雨量、水量、发电量和机组效率的分析计算得如下数据:、多年平均发电量:255.8万kwh(19932011年),后15年平均发电量270.41万kwh。、多年平均雨量:2043mm(19932011年)、多年平均径流系数:ha=0.71、各时期实测机组平均效率:前期=
20、0.80.9=0.72(4年)中期=0.680.8=0.54(7年)后期=0.620.75=0.47(8年)、在发电净水头为117米时,每kwh需水量:前期4.27m3/s(=0.72)中期5.27m3/s(=0.54)后期6.58m3/s(=0.47)、集雨面积的折算系数(水库=1,渠道区间=0.5,水陂以上引水=0.85)庵田水库集雨面积9.01=9.0km2庵田水库至前池渠道区间集雨面积1.50.85=1.28km2(主山沟一条)老鼠洞引水水陂以上前池集雨面积3.50.85=2.975km2老鼠洞引水渠道区间至前池集雨面积0.50.5=0.25km2以上合计集雨面积S=9+1.28+2.
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