Стартовая >> Архив >> Генерация >> Гидроэлектрические станции

Здания приливных электростанций - 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

ГЛАВА 23
ЗДАНИЯ ПРИЛИВНЫХ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ

ОСОБЕННОСТИ КОМПОНОВКИ ЗДАНИЙ ПЭС

Компоновка и конструкция здания ПЭС зависят от режимов, в которых работают агрегаты станции, и типа устанавливаемого оборудования. Разрабатывавшиеся в ряде стран здания ПЭС были предназначены для установки вертикальных осевых гидротурбин, в связи с чем Их компоновка во многом напоминала обычные русловые здания ГЭС.
Значительные трудности возникли при проектировании зданий ПЭС двустороннего действия (рис. 23.1, схема I). Использование вертикальных гидроагрегатов предопределяло применение турбинных камер, имеющих водоприемные отверстия, обращенные в сторону моря и бассейна, а также отсасывающих труб с двумя отводящими диффузорами. Колено изогнутой отсасывающей трубы в этих компоновках предполагалось поворачивать, что осуществить весьма сложно. Более удачными следует считать компоновки, в которых применялись раструбные трубы (рис., 23.1, схема II).
Принципиальные изменения в проектах конструкций зданий ПЭС двустороннего действия произошли после создания горизонтальных капсульных гидроагрегатов. Они позволили упростить форму проточной части (рис. 23.1, схема III) и уменьшить размеры турбинного блока, что для приливных электростанций имеет существенное значение, так как на них устанавливается большое количество агрегатов. Проточная часть ПЭС двустороннего действия с капсульными агрегатами состоит из подводящей камеры и прямоосной отсасывающей трубы. При работе станции в режимах обратного тока отсасывающая труба используется как подводящая камера, а подводящая камера с расположенной в ней капсулой генератора — как прямоосная отсасывающая труба. В этом случае подводящая камера должна иметь более плавные очертания для того, чтобы местная и средняя по длине диффузорности с учетом имеющейся капсулы не превышали значений, допускаемых для отсасывающих труб.


Рис. 23.1. Схемы компоновки зданий ПЭС

Интерес представляют компоновки зданий ПЭС с использованием прямоточных гидротурбин, генераторы которых вынесены из проточной части в специальные помещения или непосредственно в машинный зал (рис. 23.1, схема IV). В отсасывающей трубе в этом случае располагается лишь вал гидроагрегата, который для уменьшения гидравлических потерь обычно заключается в специальный кожух.
Увеличение единичной мощности и уменьшение числа агрегатов ПЭС возможно при использовании прямоточных безвальных гидроагрегатов (см. рис. 12.5). В последние годы находят применение так называемые агрегаты «Страфло» (например, ПЭС Аннаполис в Канаде).

КОНСТРУКЦИИ ЗДАНИЙ ПЭС С КАПСУЛЬНЫМИ ГИДРОАГРЕГАТАМИ

Здания приливных электростанций имеют много общего с низконапорными русловыми зданиями ГЭС, оборудованными горизонтальными капсульными агрегатами (гл. 17) однако отличаются некоторыми особенностями, вызванными двусторонним движением воды через проточную часть.
Здание ПЭС Ранс (рис. 23.2) при общей длине 372,4 м разбито бычками на 28 блоков шириной по 13,3 м. В трех блоках расположены монтажная площадка, механические мастерские и вспомогательные помещения. В остальных блоках располагаются 24 капсульных агрегата мощностью по 10 МВт с осевой поворотно-лопастной турбиной диаметром 5,35 м, три силовых трансформатора по 80 МВт и пульт управления.
Со стороны бассейна вода подводится к турбинам и прямоугольной камерой шириной 1,6 D1. Прямоосная коническая отсасывающая труба имеет длину около 5,8 ее выходное сечение также прямоугольное. В машинном зале установлен мостовой кран, обслуживающий турбину и генератор, монтаж и демонтаж которых осуществляются через специальные шахты и люки. Вспомогательное оборудование установлено в помещениях, расположенных по обе стороны машинного зала. Помещения со стороны бассейна обслуживаются кран-балкой.
Силовые трансформаторы установлены в специальных нишах, расположенных со стороны моря. При ремонте трансформаторы выкатываются в машинный зал и краном доставляются на монтажную площадку. По перекрытию здания проходит автодорога и проложены пути, по которым перемещаются козловые краны, обслуживающие затворы со стороны бассейна и моря.
Приливная электростанция Ранс была пущена в эксплуатацию в 1968 г. Стоимость 1 кВт ее установленной мощности оказалась в 3 раза выше, чем на сопоставимой речной гидроэлектростанции.


Рис. 23.2. Здание ПЭС Ране (Франция):
1 — капсула генератора; 2 — шахта для пропуска коммуникаций; 3 — разъемная часть турбины; 4- трансформатор; 5-высоковольтные кабели; 6 — паз затворов; 7 — шоссейная дорога      


Рис. 23.3. Здание Кислогубской ПЭС:
а — продольный разрез (вид со стороны бассейна); б — продольный разрез (вид со стороны моря); в — поперечный разрез

В СССР в поисках путей удешевления строительства приливных электростанций была предложена облегченная конструкция здания, позволяющая осуществить ее наплавным способом [58]. Это решение исключает необходимость возведения временных перемычек для ограждения котлована, строительство которых при значительных глубинах морских заливов и при воздействии штормов обходится особенно дорого. Кроме того, наплавной способ освобождает от необходимости ведения работ на труднодоступных участках морского побережья, как правило, удаленных от населенных пунктов, и переносит их в благоприятные условия приморского промышленного центра.
Наплавной способ строительства был разработан при сооружении в СССР опытной Кислогубской ПЭС, здание которой (рис. 23.3) выполнено в виде железобетонной коробки 36X18,3 м высотой 15,35 м. Строительные конструкции здания представляют собой совместно работающие тонкостенные (0,2 м) плоские элементы, полости между которыми (после транспортировки здания на плаву и погружения на место) заполняются балластом для обеспечения устойчивости, а также частично используются для размещения технологического оборудования. Несущими элементами здания являются фундаментная плита, бортовые стены и перекрытия, а также турбинные водоводы. В пределах здания расположены поверхностный водослив и донное водопропускное отверстие.

В здании ПЭС размещены гидросиловое, механическое и электроэнергетическое оборудование, пункт управления, вентиляционное, дренажное и водопроводное хозяйство. Капсульный гидроагрегат мощностью 400 кВт для Кислогубской ПЭС изготовлен в 1963 г. французской фирмой «Нейрпик». Рабочее колесо с частотой вращения 69 об/мин имеет диаметр А=3,3 м; оно соединено через мультипликатор с синхронным генератором, имеющим частоту вращения 600 об/мин.
Здание ПЭС установлено на заранее выравненном основании из песчано-гравелистого грунта с погружением в него небольшого (выступающего на 25 см) стального ножа, обрамляющего нижнюю поверхность блока и служащего для предотвращения вымыва частиц грунта при нарушении контакта с основанием.
Опыт строительства Кислогубской ПЭС, а также проведенные в процессе ее создания и эксплуатации обширные исследования показали целесообразность сооружения мощных приливных электростанций наплавным способом, и в настоящее время этот способ получил признание во всем мире.
В качестве примера на рис. 23.4 приведен вариант проекта здания Мезенской ПЭС, разработанный Гидропроектом. Здание состоит из 240 наплавных блоков: в 200 блоках размером 100X90 X56 м размещено по четыре капсульных гидроагрегата диаметром 15 м мощностью по 19 МВт, а 40 блоков образуют часть здания с монтажными площадками. Турбинный водовод имеет длину в сторону моря 5,5D1=55,0 м, в сторону бассейна 4,5 D1=45,0 м. Машинный зал имеет пролет 17,3 м, высоту 20 м. В проекте приняты одинаковые размеры входного и выходного сечений (20X20 м), в этом случае на выходе из проточной части средняя скорость течения при максимальном расчетном расходе 760 м3/с составит около 2 м/с.
Пропуск расходов выравнивания производится через поверхностные водопропускные отверстия, совмещенные со зданием ПЭС. Демонтаж агрегата производится через пустотелые бычки размером в плане 17,3X8,0 м, выходящие от агрегата через среднюю часть водослива на отметку пола машзала. Такое решение позволяет производить осмотр и ремонт агрегатов без перекрытия водосливов.



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