Стартовая >> Архив >> Генерация >> Гидроэлектрические станции

Водоприемники русловых зданий станций - 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

Водоприемник здания руслового типа является частью этого сооружения. Водоприемник здания несовмещенного типа состоит из входной раструбной части, сороудерживающих устройств, основных и ремонтных затворов и их подъемных устройств [69]. На совмещенных зданиях водоприемник делится на две части — энергетический водоприемник и водоприемную часть водосбросов. Как правило, обе эти части располагаются вблизи друг от друга. Ширина водоприемника в плане (схемы IV и V, рис. 16.3) обычно соответствует ширине агрегатного блока здания, в связи с чем для обеспечения скоростей на решетках, не превышающих 1,2 — 1,6 м/с, водоприемник развивается в вертикальном направлении. Верхняя часть водоприемника очерчивается забральной стенкой, защищающей пазовые конструкции и сороудерживающую решетку от ударов плавающих тел и льдин, а также обеспечивающей плавный вход воды в турбинную камеру.


Рис. 16.9. Здание ГЭС совмещенного типа с горизонтальным 1 — рабочее колесо турбины; 2 — капсула гидрогенератора; 3 — сороудерживающая решетка;   4 — распорная  балка; 5 — наклонная сороудерживающая решетка; 6 — паз ремонтного заграждения; 7 — грейфер очистки решеток 8 - шинная шахта; 9 — железнодорожные пути; 10 — автомобильная дорога; 11 — токосъемник крана; 12 — маслоколонны; 13 — сервомоторы направляющего аппарата; 14 — лопатки направляющего аппарата; 15 — статорные кольцо направляющего аппарата капсульным агрегатом; 16 — ротор гидрогенератора; 17 — регулирующее кольцо

Забральная железобетонная стенка заглубляется нижней кромкой под минимальный уровень верхнего бьефа на величину, исключающую возможность подныривания плавающих тел и льдин, а также образования воронок, засасывающих воздух. Это заглубление увеличивается с увеличением скоростей в водоприемнике и обычно составляет не менее 0,5 — 1,5 м (см. гл.26).
Следует отметить, что в практике эксплуатации гидроэлектростанции с большими по площади водохранилищами наблюдались случаи, когда при заглублении нижней кромки забральной стенки на 3 м под уровень воды и высоте ветровой волны, достигавшей 2,5 — 3,5 м, бревна попадали под забральную стенку и на сороудерживающие решетки.
Водоприемники оборудуются затворами, ремонтными заграждениями и сороудерживающими решетками. Затворы и решетки располагаются либо в трех системах пазов, либо при совмещении паза ремонтного заграждения и решетки — в двух.

В последнем случае, однако, усложняются условия эксплуатации водоприемника в связи с необходимостью извлечения решеток до опускания ремонтного заграждения.
На рис. 16.10 приведено несколько схем компоновки водоприемников русловых зданий станций с вертикальными или горизонтальными агрегатами.
На схеме I изображен водоприемник несовмещенного руслового здания станции с забральной стенкой, защищающей пазовые конструкции и решетку от возможных ударов плавающих льдин и обеспечивающей плавный вход воды. Сороудерживающая решетка устанавливается в пазах ремонтного заграждения.
На схеме II забральная стенка отсутствует. Как показали модельные исследования, подобные схемы не приводят к ощутимому увеличению потерь напора несмотря на менее благоприятное очертание входа, так как наряду с увеличением потерь у более резко черченного входного оголовка одновременно уменьшаются гидравлические потери на трение. Применение таких водоприемников рекомендуется в тех случаях, когда отсутствует опасность появления плавающих тел.
В суровых климатических условиях механизмы очистки сороудерживающих решеток и крановое оборудование располагаются в закрытом щитовом помещении (схема III).
Увеличение единичной мощности агрегатов заставляет повышать надежность работы водоприемников русловых зданий, с тем чтобы исключить возможность остановки станции из-за засорения решеток, как это имело место на некоторых гидроэлектростанциях при подходе шуги или плавающих торфяных массивов. Повышение надежности достигается применением схем IV или V с сильно выдвинутыми в сторону верхнего бьефа сороудерживающими сооружениями (СУС). Аванкамера или специальные отверстия в разделительных бычках обеспечивают подвод воды к агрегату с засоренной решеткой через решетки смежных пролетов. Очистка решеток СУС производится грейфером, перемещающимся вдоль сооружения. Ремонт решетки предусмотрен за ремонтным заграждением, для чего устраиваются две системы пазов.
Отдельно стоящие высокие бычки СУС (схема IV) вызывают необходимость обеспечения их устойчивости при возникновении горизонтальных усилий от засорения решеток, что требует дополнительных объемов работ и затрат.

Схема V обеспечивает передачу возникающих горизонтальных усилий на массив здания станции, что позволяет существенно облегчить конструкцию СУС. В этом случае энергетический водоприемник здания станции оборудуется более мелкой решеткой.

Опыт эксплуатации подобных водоприемников показал их высокую надежность, позволяющую даже в периоды массового поступления сора к решеткам станции не останавливать агрегаты.
Водоприемники капсульных агрегатов располагаются под водосбросными сооружениями (схемы VI и VII) и в зависимости от расположения капсулы оборудованы вертикальной или наклонной решеткой.
Размеры входного сечения водоприемников определяются гидравлическим расчетом с учетом потерь напора на сороудерживающих решетках. При этом необходимо принимать во внимание возможность частичного засорения решеток, что ведет к увеличению скоростей, а следовательно, и гидравлических потерь.
Пазы сороудерживающих решеток в зависимости от принятого способа очистки и схемы кранового оборудования делаются либо вертикальными, либо наклонными. При применении для очистки решеток различных типов грейферов делаются вертикальные пазы. Это позволяет несколько уменьшить размеры водоприемника и необходимый пролет козлового крана. При применении сороочистных машин, на которых используется их вес для обеспечения прилегания к решеткам, пазы располагаются наклонно к горизонту примерно под углом 60 — 65°. При наклонном расположении решеток несколько увеличивается их длина, что приводит к уменьшению гидравлических потерь. Когда возможно появление шуги, верхние концы решеток рекомендуется располагать под уровнем верхнего бьефа или в отапливаемом помещении. При больших количествах шуги применяются различные способы обогрева решеток и пазовых конструкций (см. гл. 14).
Ремонтное заграждение, позволяющее перекрыть водоприемное отверстие одного агрегата, хранится обычно либо в специальных пазах водоприемника, либо в специальном затворохранилище. При выборе количества заграждений и места их хранения необходимо учитывать число гидроагрегатов и время, потребное для установки ремонтного заграждения.
Подъем секций решеток, ремонтного заграждения и основных затворов осуществляется специальными кранами, устанавливаемыми над водоприемником. При применении козловых кранов, используемых также для подъема основного механического оборудования (полуоткрытые и открытые компоновки зданий), может предусматриваться специальная консоль, с помощью которой осуществляется обслуживание водоприемников. Для уменьшения подъемного усилия при подъеме основных затворов предварительно производится выравнивание гидростатического давления с обеих сторон затворов путем заполнения турбинной камеры через байпасы.
Как показали наблюдения за работой водоприемников русловых станций, в камере за забральной стенкой в некоторых случаях наблюдаются периодически возникающие колебания уровня воды, которые приводят к изменению напора на турбине и могут явиться источником колебаний мощности и частоты вращения агрегата. Для предотвращения возможности появления подобных колебаний следует считать целесообразным проведение специальных модельных исследований запроектированных форм водоприемников.
Напорная стена машинного зала (со стороны верхнего бьефа) тщательно гидроизолируется. В некоторых случаях со стороны машинного зала устраивается легкая декоративная стенка, за которой располагается система отвода профильтровавшейся воды.
Для опорожнения турбинной камеры и водоприемника имеется специальная система осушения, соединяющая полость камеры с нижним бьефом и откачивающими насосами. Во избежание образования вакуума при опорожнении проточного тракта предусматривается аэрационная труба, соединяющая полость камеры с атмосферой.
Повышенная надежность системы регулирования трубин позволила во многих случаях отказаться от применения быстродействующих аварийно-ремонтных затворов, требующих индивидуальных подъемных механизмов. Подъем и опускание затворов осуществляется краном, обслуживающим водоприемник. В качестве аварийно-ремонтных затворов на русловых станциях обычно применяются плоские затворы. Конструкция и масса этих затворов рассчитываются таким образом, чтобы обеспечить возможность их опускания в текущую воду. Скорость опускания затвора принимается постоянной, в конце хода на закрытие вводится демпфирование.



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