工程簡介
廣州抽水蓄能電站,
世界第二大裝機容量的
抽水蓄能電站,
位于廣州市從化區(qū)呂田鎮(zhèn)深山大谷中,距廣州市90km。它是大亞灣核電站的配套工程,為保證大亞灣電站的安全經(jīng)濟運行和滿足廣東電網(wǎng)填谷調(diào)峰的需要而興建。上水庫位于召大水上游的陳禾洞小溪上,下水庫位于九曲水上游的小杉盆地,均屬流溪河水系。電站分兩期建設(shè),各裝機120萬千瓦,其中一期工程4臺30萬千瓦機組于1994年3月全部建成發(fā)電;二期工程1998年12月第一臺機組并網(wǎng)運行,在2000年已全部投產(chǎn)。除機電設(shè)備進口外,電站的設(shè)計、施工都是我國自行完成的,它標志著我國大型抽水蓄能電站的設(shè)計施工水平已跨入國際先進行列。
設(shè)備構(gòu)造
電站樞紐由上、下水水庫的攔河壩、引水系統(tǒng)和地下廠房等組成??傃b機容量240萬千瓦,裝備8臺30萬千瓦具有水泵和發(fā)電雙向調(diào)節(jié)能力的機組,在同類型電站中也是世界上規(guī)模最大的。
上水庫壩為混凝土面板堆石壩,最大壩高68m,溢洪道為岸邊側(cè)槽式。下水庫壩為碾壓混凝土重力壩,最大壩高43.3m,溢流壩段設(shè)2孔寬9m的溢流孔。
引水系統(tǒng)包括上下庫進出水口、引水隧洞、上游調(diào)壓井、高壓隧洞、尾水隧洞及下游調(diào)壓井等。一期工程引水洞線總長3751m,其中上平段長925.77m,洞徑9m,與上調(diào)壓井連接;高壓隧洞段長1066.22m,洞徑8.5m;下彎段后為"ト"形鋼筋混凝土岔管,用4條直徑8.5~3.5m的支管進入廠房與水輪機聯(lián)接。尾水隧洞洞徑9m,長1521.013m,設(shè)2個調(diào)壓井。二期工程引水洞總長4438.34m,其中上平段長883.5m,洞徑9m,與上游調(diào)壓井連接;高壓隧洞采用二級斜井布置,上下斜井總長694.2m,中平洞長207.8m,洞徑8.5m;下斜井后接水平洞,洞徑由8.5變至8.0m,后接岔管段,岔管段主管直徑8.0m漸變至3.5m,4條支管洞徑為3.5m;尾水洞長2190.34m,洞徑9m。設(shè)2個尾水調(diào)壓井。
一期工程的地下廠房長146.5m,寬21m,高44.54m。二期工程地下廠房尺寸為146.5m×21m×47.64m,廠房內(nèi)各安裝4臺單機容量為30萬kW的豎軸單級可逆混流式水泵水輪發(fā)電機組。
工程施工
樞紐工程的主要工程量為:土石方明挖226.12萬立方米,石方洞挖180.72萬立方米,土石方填筑64.24萬立方米,混凝土澆筑44.9萬立方米,淹沒耕地89公頃,人口遷移1004人,工程靜態(tài)總投資3.885億元。
設(shè)備功能
上下水庫間引水距離約3km,水位落差500m,電站裝機240萬kW,分兩期建設(shè)。一期工程裝機120萬kW,年發(fā)電量23.8億kW·h;二期工程裝機120萬kW,年發(fā)電量25.089億kW·h。廣州抽水蓄能電站配合大亞灣核電站運行,以解決華南電力系統(tǒng)調(diào)峰填谷的需要。一期工程于1988年9月開工,1993年8月第一臺機組發(fā)電,1994年4臺機組全部建成發(fā)電;二期工程于1994年9月主體工程開工,1998年12月第一臺機組并網(wǎng)發(fā)電。
上水庫壩址以上集水面積5平方公里,多年平均流量為0.209立方米/秒,正常蓄水位816.8m,相應(yīng)庫容2575萬立方米,死水位797.0m,相應(yīng)庫容1684萬立方米。上庫壩按千年一遇洪水設(shè)計,按萬年一遇洪水校核,相應(yīng)流量分別為252立方米/秒和308立方米/秒。
下水庫壩址以上集水面積13平方公里,多年平均流量0.544立方米/秒,正常蓄水位287.4m,相應(yīng)庫容2832萬立方米,死水位275m,相應(yīng)庫容1711萬立方米。大壩按千年一遇洪水設(shè)計,按萬年一遇洪水校核,相應(yīng)流量分別為723立方米/秒和881立方米/秒。
上庫壩址河谷狹窄,兩岸山體雄厚,基巖為花崗巖,巖性單一,斷裂構(gòu)造規(guī)模不大,地質(zhì)條件優(yōu)越。下庫基巖也為花崗巖,河床沖積層薄,兩岸山坡風(fēng)化帶不深,斷裂雖較發(fā)育,但仍具有良好的建壩條件。引水系統(tǒng)基巖主要為中粗粒黑云母花崗巖,夾有少量煌班巖脈及細?;◢弾r脈。工程地區(qū)地震基本烈度為6度。
機械特性
電站水泵水輪機的主要技術(shù)特性是:
額定轉(zhuǎn)速500r/min;電站最大水頭541.8m,額定水頭514m;最小水頭509.6m,水輪機工況:最大出力34.77萬Kw,最大流量72.2立方米/秒。
水泵工況:最大入力32.608萬Kw,最大流量60.03立方米/秒。
水泵水輪機轉(zhuǎn)輪直徑3886mm,用鉻17鎳4不銹鋼整體鑄造,7個葉片,座環(huán)分兩瓣制造,20個固定導(dǎo)葉,蝸殼為鋼板焊接結(jié)構(gòu)。導(dǎo)葉用不銹鋼鑄造,共20個。頂蓋為鋼板焊接結(jié)構(gòu)。推力軸承置于水泵水輪機頂蓋上,暫態(tài)最大推力負荷約980t。水泵輪機總重650t。
世界榮耀
廣州抽水蓄能電站
廣州電站位于從化區(qū)呂田鎮(zhèn)小杉,距廣州市區(qū)120公里,電站有兩個水庫,海拔800多米的上水庫和4.2公里外的山腳下的下水庫。電站總投資65億元人民幣,分布在27平方公里范圍,主要由上下水庫,兩個地下廠房和30公里的地下各種通道構(gòu)成。樞紐工程十分宏偉壯觀。地下廠房裝有引進法國、德國的8臺單機容量為30萬千瓦的可逆式水泵水輪發(fā)電機組,總裝機容量240萬千瓦。電站樞紐用智能型計算機監(jiān)控系統(tǒng),廠房實現(xiàn)無人值班,機組開關(guān)可在廣州、香港兩地遙控。全廠職工144人,是國內(nèi)萬千瓦平均用人量的百分之三,高科技、現(xiàn)代化程序達世界一流水平。電站于1989年5月動工興建,2000年3月全面竣工,2004年通過南非NOSA安全管理系統(tǒng)評定為國內(nèi)唯一的一家五星級企業(yè)。從1988年7月10日施工準備開始至2000年3月14日8號機投產(chǎn),整個電站建設(shè)總工期為 142個月。上庫的召大水和下庫的九曲水同屬流溪河上游牛欄河的支流,水質(zhì)非常好,電站就是利用上下兩庫通過電能 ——勢能——電能的循環(huán)轉(zhuǎn)化來抽水蓄能的。電廠由廣東省水電設(shè)計院設(shè)計,主體工程由水電部14局施工。電站一流的建設(shè),一流的管理,具有高科技的神秘氣息、現(xiàn)代化企業(yè)的宏偉氣魄。是改革開放的偉大成果,也是中華民族智慧的結(jié)晶。蓄能電廠旅游度假區(qū)距105國道5KM,距從化街口60KM。
工程信息
廣州抽水蓄能電站
上、下水庫均屬流溪河水系。上水庫位于召大水上游的陳禾洞盆地,壩址以上集雨面積5平方公里,多年平均流量0.209立方米/秒,多年平均徑流量660萬立方米;下水庫位于九曲水上游的小杉盆地,壩址以 上集雨面積13平方公里,多年平均流量0.544立方米/秒,多年平均年徑流量1716萬立方米。上水庫地形是一個天然庫盆,組成庫底及庫岸的基巖絕大部分為花崗巖,僅右?guī)煳驳臇|南角分布有少量的砂頁巖,兩者呈侵入緊密接觸;斷層絕大部分寬度不大,充填膠結(jié)較好的構(gòu)造巖;地下水補給水庫,因此蓄水后不會向庫外滲漏。下水庫庫底雖分布有石灰?guī)r,但四周均被花崗巖山體所包圍,是封閉的殘留體;庫周及通向庫外的斷層,一般規(guī)模不大,充填膠結(jié)良好;地下水補給水庫,因此,也不會向庫外滲漏。上庫壩址河谷狹窄,兩岸山體雄厚,為花崗巖,巖性單一,斷裂構(gòu)造規(guī)模小,地質(zhì)條件優(yōu)越。下庫基石也為花崗巖,河庫沖積層薄,兩岸山坡全、強風(fēng)化帶不深,弱風(fēng)化帶巖石較堅硬,斷裂雖 較發(fā)育,仍具有良好的建壩條件。根據(jù)廣東省地震局鑒定本電站地區(qū)地震基本烈度為6度。引水系統(tǒng)巖性主要為中粗粒黑云母花崗巖,還夾有少量煌斑巖脈及細?;◢弾r脈等。規(guī)模較大的有北西向斷層如F2、F4、F109、F110等。引水洞地質(zhì)條件主要是受斷層和蝕變巖控制,沿線可分為四段,其中以第二段(2+010~2+500)和第四段(2+910至下庫進出口處)。地下廠房巖性也為花崗巖,布置時應(yīng)盡量避開F4斷層及旁側(cè)F179和較密集的蝕變帶。廣東省自實行特殊的經(jīng)濟政策后,工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展較快,電力負荷急劇增長,峰谷差懸殊,最小負荷率低(B=0.51);廣東電網(wǎng)以火電為主,而大多數(shù)火電機組為最小技術(shù)出力很高的高溫高壓凝汽式燃煤機組,只宜安排在基荷運行;同時,大亞灣核電站投產(chǎn)后,從安全經(jīng)濟出發(fā)也只適宜于基荷運行。因此,為了增加網(wǎng)內(nèi)調(diào)峰容量,配合核電和大容量火電站建設(shè),迫切需要在靠近負荷中心的廣州附近興建抽水蓄能電站。經(jīng)論證,蓄能電站裝機120萬kW是適宜的。電站投入系統(tǒng)后起到調(diào)峰、填谷的作用,使核電站長年滿載運行,可把低谷電量變?yōu)檎{(diào)峰電量(2000年水平可將31.38億kW·h低谷電量變?yōu)?3.8億kW·h高峰電量),可增加售電收入;比火電調(diào)峰經(jīng)濟;還能改善系統(tǒng)經(jīng)濟運行條件(2000年水平可節(jié)約年運行費折合標準煤約100萬t,多利用棄水電量約9億kW·h),為系統(tǒng)提供備用容量,動態(tài)效益、經(jīng)濟效益和社會效益均十分顯著。廣州抽水蓄能電站
廣州抽水蓄能電站樞紐由上水庫、引水隧洞、上游調(diào)壓井、高壓隧洞(管道)、地下廠房系統(tǒng)、尾水調(diào)壓井和尾水隧洞等組成。上、下水庫正常蓄水位分別為810m和283m,庫容分別為1700萬立方米和1750萬立方米,有效庫容均為1000萬立方米;大壩均采用鋼筋混凝土面板堆石壩,壩頂高程分別為813m和286.3m,壩軸線處最大壩高分別為60m和37m,壩頂寬8m,上、下游壩坡均采用1:1.4。上水庫采用側(cè)槽式岸邊溢洪道,側(cè)堰寬40m,堰頂高程與正常水位齊平,不設(shè)閘門,自由溢流;下水庫右壩頭設(shè)兩孔每孔寬9m的有閘門控制的側(cè)槽式岸邊溢洪道,堰頂高程281m,在溢洪道左側(cè)設(shè)置直徑為1m的放水底孔。水道系統(tǒng)采用1洞4機的供(排)水方式;引水隧洞自進水口至上游調(diào)壓井長約925m,襯砌內(nèi)徑9m;上游調(diào)壓井采用阻抗式、大井內(nèi)直徑18m,連接管內(nèi)直徑9m,最高涌浪825m,最低涌浪787.31m;壓力隧洞在調(diào)壓井后采用斜井布置,進廠前1洞分岔為4支洞,總長度1395.4,主管內(nèi)直徑8.5~8m;4條尾水管合為1條進入尾水調(diào)壓井,尾水調(diào)壓井也為阻抗式,大井內(nèi)直徑20m,連接管內(nèi)直徑9m,井頂高程313m,井底高程250m;尾水隧洞自尾水調(diào)壓井至下游出口長約1230.7m,襯砌內(nèi)直徑9m。廣州抽水蓄能電站由廣東省水利水電勘測設(shè)計院設(shè)計;經(jīng)過投標招標,集團公司水電十四局等承擔(dān)施工任務(wù),由中國水利水電建設(shè)工程咨詢公司中南分公司承擔(dān)工程監(jiān)理。本工程于1988年3月由廣東省計委批準進行開工準備。旅游信息
廣州抽水蓄能電站是全國工業(yè)旅游示范點,廣東省唯一的高科技旅游景區(qū)。主要由電站樞紐和游覽景區(qū)組成。2002年被國家旅游局核評為AAA旅游景區(qū)。廣州抽水蓄能電站內(nèi)擁有世界最大的抽水蓄能電廠,三星級的雙湖酒店,各種文體娛樂設(shè)施。吃、住、玩配套服務(wù),廣州抽水蓄能電站是旅游度假的圣地。
游人可以乘坐專車通過約十公里的盤山公路爬上海拔800多米的上水庫,欣賞藍色透明的湖水和天空、迤邐的群山,上水庫有奇特高山氣候,氣溫平均比山下低5度,廣州抽水蓄能電站是夏天的避暑勝地。整個廣州抽水蓄能電站旅游景區(qū)以原始次生林為主,群山環(huán)繞,空氣清新,負離子含量高,綠化覆蓋率達90%以上。
廣州抽水蓄能電站內(nèi)植草皮85萬平方米,植各種樹木100萬棵,亭臺樓榭錯落有致地散布其中,條條曲徑巧妙相連,與周圍的建筑物搭配自然。上下水庫宛如兩塊翡翠鑲嵌在群山之中。廣州抽水蓄能電站是一個花園式的現(xiàn)代化企業(yè),現(xiàn)在又開辟了以科普型和適應(yīng)型為特點的科技旅游景點。游客在參觀高科技受到知識啟迪之余,又能享受到大自然清新氣息的熏陶。
自駕游線路:大廣高速良口站下——新城西路——新城街——新城北路——G105——流溪河隧道——G105——思泉路——到達廣州抽水蓄能電站