Стартовая >> Архив >> Генерация >> Гидроэлектрические станции

Сороудерживающие стержневые решетки и их очистка - Гидроэлектрические станции

Оглавление
Гидроэлектрические станции
Введение
Гидравлическая энергия
Водные ресурсы и водохозяйственные комплексы
Водохозяйственные и энергетические комплексы
Состав сооружений и компоновка
Гидроэлектростанции с приплотинными зданиями
Деривационные гидроэлектростанции
Головные узлы, сооружения станционных узлов деривационных гидроэлектростанций
Использование технико-экономических показателей при проектировании
Водохозяйственные и водноэнергетические расчеты
Многолетнее регулирование стока
Диспетчерское регулирование
Водноэнергетические расчеты на основе балансового метода
Работа гидроэлектростанций в энергосистеме
Гидроаккумулирующие электростанции
Схемы гидроаккумулирующих электростанций
Особенности компоновок ГАЭС
Приливные электрические станции
Нетрадиционные источники гидравлической энергии
Волновые энергетические установки
Состав оборудования зданий
Выбор агрегатов ГЭС
Гидрогенераторы
Системы и устройства гидрогенераторов
Схемы главных электрических соединений
Повышающие трансформаторы
Схемы питания собственных нужд
Элегазовые подстанции
Средства измерения
Механическое оборудование
Сороудерживающие стержневые решетки и их очистка
Подъемно-транспортное оборудование
Масляное хозяйство
Пневматическое хозяйство
Система осушения проточной агрегатов
Служебные помещения здания станции
Подъездные пути
Русловые здания
Русловые здания совмещенного типа
Русловые здания с горизонтальными агрегатами
Водоприемники русловых зданий станций
Особенности приплотинных зданий станций
Здания деривационных станций
Подземные здания гидроэлектростанций
Размещение главных повышающих трансформаторов
Конструкции обделок подземных зданий
Полуподземные здания станций
Русловые здания малых ГЭС
Приплотинные здания и здания деривационных малых ГЭС
Элементы конструкций зданий
Конструкции и размеры надагрегатной части зданий станций
Температурные и осадочные швы
Монтажная площадка
Специальные вопросы гидравлики зданий
Элементы отводящего русла
Здания гидроаккумулирующих электростанций
Здания ГАЭС с двухмашинными агрегатами
Специальные типы агрегатов и зданий ГАЭС
Здания приливных электростанций
Водоприемники гидроэлектростанций
Работа, типы и конструкции безнапорных водоприемников
Отстойники гидроэлектростанций
Типы отстойников гидроэлектростанций
Деривационные каналы
Деривационные туннели
Напорные деривационные   трубопроводы
Технико-экономические расчеты деривационных водоводов
Напорные бассейны ГЭС
Бассейны суточного регулирования ГЭС и верхние бассейны ГАЭС
Напорные станционные водоводы
Конструкции стальных трубопроводов
Опоры свободно лежащих стальных трубопроводов
Железобетонные и сталежелезобетонные трубопроводы
Туннельные станционные водоводы
Неустановившиеся режимы работы гидроэлектростанций
Строительство, монтаж оборудования
Пусковой комплекс
Эксплуатация гидроэлектростанций
Проектирование гидроэлектростанций
Порядок выполнения и утверждения проектов гидроэлектростанций
Список литературы

СОРОУДЕРЖИВАЮЩИЕ СТЕРЖНЕВЫЕ РЕШЕТКИ И МЕХАНИЗМЫ ИХ ОЧИСТКИ
Схемы конструкций решеток. Сороудерживающие стержневые решетки предназначаются для защиты гидротурбин от попадания плавающих тел (бревен, топляков, крупных сучьев, водорослей, льда и др.). Они устанавливаются в водоприемниках гидроэлектростанций, перекрывая пролеты, через которые подводится вода. Сороудерживающие решетки проектируются, как правило, индивидуально для каждой станции, так как при конструировании решеток должны быть учтены конкретные условия их эксплуатации: скорость потока и направление линий тока в створе решеток, глубина их расположения, ожидаемая степень засорения, способ очистки, ударные воздействия от плавающих тел, возможность обмерзания и другие факторы.
Сороудерживающие стержневые решетки, устанавливаемые на современных гидроэлектростанциях, можно разделить на две группы: решетки низконапорных водоприемников и решетки глубинных водоприемников приплотинных зданий станции.

Рис. 14.11. Формы поперечных сечений стержней и ригелей решеток:
а — профили стержней; б — профили обогреваемых стержней; в — профили ригелей; 1 — электрический ток пропускается по стержню; II — внутри стержня расположена трубка с электронагревателем или с теплоносителем (горячая вода, масло); III — электронагреватель расположен в лобовой или внутренней части стержня; IV — теплоноситель пропускается внутри стержня; V — ригель с трапецеидальной лобовой частью; VI — ригель с цилиндрической лобовой частью; VII — ригель ромбовидной формы; VIII — сквозной ригель; 1 — стержень; 2 — теплоизоляция; 3 — трубка с электронагревателем или с теплоносителем; 4 — провода; 5 — сталь круглая

 Принципиальные схемы конструкций этих решеток практически одинаковы несмотря на различные условия их работы. Расчеты несущих элементов решеток на прочность выполняются с учетом всех возможных воздействий. При расчетах рекомендуется принимать перепад уровней на решетке при заглублении порога под НПУ на глубину до 20 м равным 2 м, при заглублении более 20 м — равным 3 м. Расстояния между ригелями и другими «несущими» элементами каркаса определяются на основании расчетов решеток на прочность.
Решетки состоят из плоских металлических стержней, собранных в отдельные пакеты, которые прикрепляются к ригелям несущего каркаса. В зависимости от действующих нагрузок и условий эксплуатации принимаются различные по форме и размерам стержни и элементы каркаса — ригели, стрингеры, стойки, раскосы. Для уменьшения гидравлического сопротивления ригели, а иногда и стержни решетки делаются обтекаемой формы (рис. 14.11). При изготовлении решеток они устанавливаются по направлению линий тока воды в водоприемнике. В случае изготовления ригелей в виде пустотелой конструкции их внутренние полости для защиты от коррозии обычно заполняются битумом. Расстояния в свету между стержнями решеток принимаются такими, чтобы через эти отверстия проходил только такой сор, который не может нарушить нормальную работу гидротурбин. Эти расстояния ориентировочно принимаются равными: для поворотно-лопастных и пропеллерных гидромашин(D1 — диаметр рабочего колеса гидромашины), но не более 20см; для радиально-осевых и диагональных, но не более 15 — 16 см; для ковшовых — от 2 до 6 — 7 см. Расстояние между стержнями, принятое при проектировании решетки, фиксируется при помощи распорных трубок, устанавливаемых между стержнями на стяжные шпильки (или болты). Крепление стержней в пакетах производится при помощи затяжки концевых гаек на стяжных шпильках. В последние годы стали применять крепление стержней к шпилькам при помощи сварки. Выбор способа крепления стержней производится с учетом конкретных условий эксплуатации. Обычно для изготовления решеток применяются стержни прямоугольного сечения. Минимальная толщина стержня для решеток низконапорных водоприемников принимается равной 10 мм, для решеток глубинных водоприемников — не менее 12 мм. Размер шага между шпильками принимается в пределах 0,8 — 1,4 м, диаметр шпильки 25 — 30 мм. Пакеты стержней специальными скобами крепятся к ригелям.
Каждая секция плоской стержневой трехсекционной сороудерживающей решетки (рис. 14.12) состоит из вертикальных стержней (полос) 1, соединенных в отдельные пакеты (марки) стяжными болтами, двух ригелей 2, стоек 3, раскосов 4, горизонтальных балочек (стрингеров) 5, опорно-концевых стоек 6. При демонтаже решетка может разбираться посекционно, для этого решетка поднимается над быком водоприемника на высоту одной секции, ставится на подхваты 7, отсоединяется верхняя секция и т. д.


Рис. 14.12. Плоская стержневая решетка

Наряду с достаточно сложными конструкциями решеток с пустотелыми обтекаемыми ригелями, развернутыми под разными углами по линиям тока, в последние годы разработаны конструкции решеток со сквозными ригелями, расположенными горизонтально и выполненными в виде ферм с поясами из круглой стали (рис. 14.13). Эксплуатация таких решеток на Саратовской, Нурекской, Чебоксарской и ряде других гидроэлектростанций показала, что они надежно работают и создают меньшие потери напора по сравнению с другими типами решеток. При большой высоте перекрываемых отверстий решетки изготовляют из отдельных секций; при установке на место секции решеток соединяются между собой сцепами.
В низконапорных водоприемниках, находящихся в районах с низкими отрицательными температурами, иногда предусматривается установка сороудерживающих решеток с обогревом для предотвращения их обмерзания (см. рис. 14.11,б).
Наиболее надежным способом обогрева является индукционный электрообогрев решеток. При этом стержни, ригели, стойки решеток выполняются пустотелыми для размещения в них электропроводов (рис. 14.11,б, схема 3).

В глубинных водоприемниках применяют несъемные плоские и полигональные сороудерживающие решетки, которые опираются на стационарные подрешеточные конструкции.
Механизмы для очистки решеток. Эффективная очистка решеток от сора и плавающих тел имеет большое значение для безаварийной эксплуатации гидроэлектрических станций и для обеспечения максимально возможной выработки электроэнергии. В зависимости от характера засорения решетки (попадание на решетку бревен и топляков, сучьев или водорослей) для очистки применяются различные очистные машины и механизмы: грейферы, ковши, бульдборы, механические грабли и др. (рис. 14.14).


Рис. 14.13. Сороудерживающая решетка 10,0 — 50,0 — 3,0 со сквозными ригелями водоприемника Нурекской ГЭС:
1 — ригель; 2 — диафрагма; 3 — ферма жесткости; 4 — стержни; 5 — опорно-концевая стойка; 6 — обратная распорка; 7 — опора

Оборудование для очистки обычно подвешивают к тросам кранов, обслуживающих водоприемники, или располагают на специальных решеткоочистных машинах, передвигающихся вдоль фронта решеток. Грабли применяют в основном при засорении решеток мелким сором, водорослями, травой и листьями. Бульдбор предназначен для очистки плоскости решеток путем ворошения и дробления мусора, находящегося на плоскости решетки и застрявшего между ее стержнями.
Грейфер типа «плип» предназначен для выемки бревен и других тел, плавающих в предрешетчатом пространстве. Он используется также для вычерпывания мелкого мусора. Горизонтальный челюстной грейфер предназначается для срезания мусора с плоскости решетки. Он состоит из верхней и нижней челюстей и гидропривода; при движении вниз грейфер очищает решетку и небольшое пространство перед ней от сора и топляков. Положение грейфера фиксируется направляющими пазами, в которых перемещаются его опорноходовые колеса.

 


Рис. 14.14. Оборудование для механизированной очистки сороудерживающих решеток:
а — решеткоочистная машина с механическими граблями; б — грабли; в — ковш; г—горизонтальный грейфер; д— горизонтальный челюстной пневматический грейфер; е — бульдбор; ж — грейфер типа «полип» с пневматическим приводом; 1 — верхняя челюсть; 2 — нижняя челюсть; 3 — нож; 4 — щетки; 5 — грабли

Опыт эксплуатации гидроэлектростанций на засоренных водотоках показывает, что для успешной борьбы с сором следует применять несколько типов сороуборочных механизмов.



 
« Гидратный водно-химический режим на электростанциях с барабанными котлами   Главные электрические схемы электростанций »
электрические сети