邯郸市水利水电勘测设计研究院---邯郸水利

为秦皇岛“小三峡”安装一颗绿色“心”

——河北省桃林口水电厂增效扩容改造项目暨编制青龙河生态修复方案侧记

本报记者邢建伟通讯员梁超（转自邯郸日报）

  在秦皇岛市青龙县西北部有一处风景优美的桃林口景区，景区以国家大型水利枢纽工程桃林口水库为中心，融周边自然景观、人文景观而建成，整片景区碧水如锦、奇峰林立、空气清新、百鸟争鸣，被当地人称为秦皇岛的“小三峡”。作为国家3A级景区、国家级水利风景区，桃林口水库除了自然风光旖旎，还同时为秦皇岛、唐山两地提供着工农业用水保障，它集供水、发电、旅游、养殖等多项功能于一体，是冀东地区一项造福多方的现代化大型水利枢纽工程。其中，于1998年12月建成运行的桃林口水电厂属于桃林口水库的配套发电工程，水电厂利用该处得天独厚的水利资源，每年为冀东地区供给着3000多万度的清洁型电力能源，同时也是河北省水利系统规模最大的水电厂。

  然而，随着水电厂发电设备运行日久，机组磨损、锈蚀、气蚀严重，设备逐渐老化，能耗高，故障增多，运行效率不高、安全隐患加大等问题日益凸显，于是，改变桃林口水电厂机组设备陈旧状况，增强水电厂发电能力、提升水电厂发电效益，实施水电厂增效扩容改造势在必行。2015年，邯郸市水利水电勘测设计研究院（以下简称邯郸院）顺利承接了作为河北省重点项目的河北省桃林口水电厂增效扩容改造工程，该院工程设计人员迅速着手，以全新的设计、前沿的技术和更为生理系统中的水电厂，这套新型管理系统平台包括图档、文档、优化运行决策支持系统，便于文件的收集、整理、查看、记录、档案管理等；此外，该水电厂还是省内首家改造工程中安装机电状态监测系统的水电厂，系统包括在线监测、分析与诊断功能，同时提供监测、报警、状态分析、故障诊断等一系列工具和手段，实时掌握机组健康状况，为安全运行、优化调度和检修指导提供有力的技术支持，为状态检修提供辅助决策，并与运行管理支持系统完美协同，共同为电厂机电设备组的安全高效运行提供保障。

  在对3号生态机组的改造上，采用了国内最新研发的专利产品、调速器SDT-3000，该调速器采用无液压机构的电动机伺服系统替代常规调速器的机械液压系统，具有环保、高效、维护量小等优点；针对水电厂发电设备故有的机组不同心问题，邯郸院项目设计者多次与设备生产厂家核实沟通，并研究讨论，最终给出了最优化的解决方案，成功解决了机组不同心的遗留难题；水电厂预留3号机组基坑，坑内大量积水，水机层十分潮湿，导致设备锈蚀，存在安全隐患，邯郸院工程师们精心勘测，为3号基坑量身订做了一套安放、保护机电设备组的钢结构，此钢结构与主厂房钢结构屋顶也成为邯郸院到目前为止，设计中跨度最大、尺寸最大、最复杂的钢结构；生态机组则由320kW增容为400kW，常年向下游河道下泄流量为1m/s，未再出现生态水流断流现象。

  相关统计数据显示，桃林口水电厂的增效扩容改造带动了该厂经济效益、社会效益的全面提升。经济效益方面，2019至2021年，电厂已累计增加经济收益760余万元。社会效益方面，增效扩容改造使水资源得到充分利用，增大了水电发电量在电网中的比重，提高了秦皇岛、唐山两市居民生活农业用水质量，降低火电机组煤耗和废弃物的排放量，对改善地区小气候起到了至关重要的作用。

  “绿水青山就是金山银山”，桃林口水电厂成功进行扩容改造后，周边的生态面貌也有了诸多提升：水库区林草植被覆盖率已上升至90％以上，森林覆盖率达到60%以上，水质常年保持在国家地表水环境Ⅱ类以上标准；按照新制定的生态修复方案，水库上游设置了拦污网，组织专人开展大坝周边垃圾的打捞清理工作，彻底杜绝了过去垃圾围坝的现象，确保了清水入库；与此同时，水库区内又种植了大量花草树木，新建了以桃、樱、莲、石为主题的特色景观园，婉然形成了一幅近景远山、层次鲜明的自然山水画。如今，成功换装绿色“心”引擎的秦皇岛“小三峡”，正以“内外兼修”的动人气质为远近游客敞开一片亲近山水、观景休憩的绝美环境。

  生态节能的环保理念对水电厂进行了“返老还童”式的升级改造。

  新技术推动水电厂焕发蓬勃新生机“作为河北省内规模最大的水电厂站，桃林口水电厂增效扩容工程在规划设计上采用了多项当前业界新技术，譬如水电厂运行管理支持系统、水电厂机电设备状态监测系统等技术，这些在河北省内的水电站改造中均是首次应用，这些新设备可有效提升发电机组在运行中的稳定性、安全性。同时，通过采用一些新技术、克服一些老困难，使得桃林口水电厂不仅提升了发电能力，还在环保节能、安全、外观形象、舒适人性化等方面均具有可圈可点的长足进步，使一座疲态渐露的老水电厂站重新焕发出青春的蓬勃生机。”邯郸院负责该水电厂增效扩容项目的负责人介绍。2021年7月，该项目被河北省工程勘察设计咨询协会评选为“2021年河北省工程勘察设计项目三等成果”奖，并被授予荣誉证书。

  经过增效扩容改造后，桃林口水电厂的总装机为2.2万kW（2×1.1万kW），年均发电量4194.35万度。作为河北省最大的水电厂，它也是省内首家将运行管理支持系统应用到电站管外，可靠性更高、安全性更好的GIS（六氟化硫组合电器）的应用，新型油气分离、气复归型制动器的应用等，使得扩容改造后的水电厂充满了新技术闪光点，再次焕发出青春的蓬勃生机。

  桃林口水电厂改造完成后，成为全省水电行业改造范围最大、最好、最成功的项目。近年来，桃林口水电厂作为全省电站的试点项目、样板项目、绿色水电项目，不断有领导、电站及同行业人员前去参观、学习，吸取其中的宝贵经验。

  编制青龙河生态修复方案，养护“绿水青山”

  在承揽桃林口水电厂增效扩容改造工程同时，2016年2月，邯郸院还承担了河北省桃林口水库管理局委托另一项工作——编制青龙河生态修复实施方案。接受委托后，邯郸院设计者遵循“尊重自然，保护优先”和“以自然修复为主，人工修复为辅”的原则，组织人员进行现场踏勘、调查和收集有关资料，并按相关法规及有关文件的要求，成功编制完成河北省桃林口水库水电厂水电增效扩容改造青龙河生态修复实施方案。在对桃林口水电厂所处区域位置、地质情况、生态环境、自然地貌等进行综合分析后，邯郸院项目设计组科学合理地确定了河道生  态流量及下泄措施，为河流生态功能自然修复创造了条件；对河流生态功能自然修复仍存在困难的河段，采取改造生态小机组的方式，确保河流连通性恢复；在充分发挥生态系统自我恢复功能的基础上，适度进行人工干预，保证河流生态系统状况有所改善，使之能够健康发展和可持续性。

  2016年4月16日，河北省水利厅及财政厅召开《河北省桃林口水电厂增效扩容改造青龙河生态修复实施方案》（送审稿）技术评审会，根据专家评审意见，邯郸院对报告书作了修改完善，编制完成了《河北省桃林口水电厂增效扩容改造青龙河生态修复实施方案》（报批稿）。此举在增效扩容改造提高水电厂运行效益的同时，有效避免了对生态环境的不利影响，实现了水电站改造与绿色生态修复的和谐统一。

  经济效益、社会效益、生态效益显著提升

  桃林口水电厂增效扩容改造和青龙河生态修复工程于2016年12月1日开工，2019年8月6日完工，2019年12月10日顺利通过河北省水利厅组织的竣工验收。增效扩容改造后，电厂装机容量由原来的2×10000kW增容为2×11000kW，发电机额定效率达97%，发电机组绝缘等级升级为F