Эксплуатация деривационных ГЭС - Борьба с сором - Напорно-станционные узлы

На этих узлах чрезвычайно осложнена борьба с сором, оседающим на турбинные решетки. Часто в проектах не предусматриваются решеткоочистные машины и не создаются необходимые удобства для ручной очистки решеток. Приведем данные эксплуатационной обстановки на ряде ГЭС, в условиях которой ручная очистка становится почти невозможной (см. табл. 8 и фиг. 14).
Таблица 8

 
Фиг. 14. Разрез по напорному бассейну и аванкамере

1 — боковой водослив; 2 — линия бычков; 3 — шандорный паз; 4 — шугосбросный лоток; 5 — забральная стенка; 6 — турбинная решетка; 7 — паз затвора; 8 — воздушный канал

Весьма трудно на таких больших глубинах и при таких скоростях чистить решетки вручную. Нарощенными граблями длиной до 10—11 м не удается очистить нижние секции решеток. Майкопгэс даже в межень имеет потери на частых решетках 0,25 м (вместо 0,05 м по проекту). Эти потери практически равны проектной потере напора по всему деривационному каналу (без водоприемника). Отсюда следует, что весь эффект борьбы проектировщиков за максимальное снижение потерь напора в деривации, а также все стремления строителей выполнить облицовку канала с минимальной шероховатостью сводятся к нулю из-за невозможности содержания решеток в чистом состоянии. Для очистки таких решеток приходится или останавливать турбины или снижать нагрузку. Следует отметить несоответствие на этой станции размеров грубых и частых решеток. При размерах в свету 39 см значительное количество достаточно крупного сора достигает турбинных решеток.
  Следует подчеркнуть, что при значительных неизменных перепадах на турбинных решетках исчисление напора брутто от уровня напорного бассейна неправильно. В таких случаях, впредь до очистки решеток, этот напор необходимо исчислять от уровня воды за частыми решетками.
На Орджоникидзегэс борьба с засорением решеток ведется также ценой снижения выработки электроэнергии. Например, в марте 1949 г. ограничение выработки составляло 12%, в июне и августе нагрузка уменьшалась 18 раз на 40% в течение 1,5—2 часов для очистки решеток, производившейся бригадой из трех рабочих.
Та же картина наблюдалась и на Свистухинской ГЭС. Эта станция находится в особо тяжелом положении, так как одна нитка трубопровода питает две машины. Поэтому для очистки одной решетки приходится сбрасывать нагрузку двух турбин. В течение осени 1948 г. для очистки почти полностью забитой мусором решетки дважды отключались потребители энергии.
По отзыву эксплуатационного персонала, излом плоскости решеток (Орджоникидзегэс, Свистухинская ГЭС, Майкопгэс) затрудняет их подъем и установку на место.
На русловых ГЭС решетки должны располагаться перед щитами, чтобы защитить пазы затворов от засорения.
Опыт борьбы с засорением турбинных решеток позволяет наметить некоторые мероприятия, облегчающие эту борьбу. Прежде всего необходимо отказаться от ручной очистки решеток, заменив ее механической. Ручную очистку можно применять в исключительных случаях, лишь при наличии полной уверенности в слабой засоренности потока. Для ГЭС с небольшими щитовыми помещениями должны проектироваться небольшие сороочистные машины. специальных конструкций.
Для возможности извлечения решеток при их очистке без остановки турбин, можно рекомендовать на время очистки турбинной решетки установку в шандорные пазы второй (грубой) решетки.. Этот прием осуществляется на Свистухинской ГЭС.
При проектировании щитовых помещений необходимо предусматривать возможность легкой очистки решеток в условиях сильно загрязненных потоков, особенно при наличии трубопроводов, питающих две турбины. Кроме временной установки грубых решеток в шандорные пазы, следует считать целесообразным устройство промежуточного бычка в водоводе и установку двух комплектов гидромеханического оборудования. В таком водоводе решетки могут попеременно очищаться или извлекаться из воды только с частичным снятием нагрузки. Однако прежде всего в проекте надо предусматривать эффективную, безотказно работающую решеткоочистную машину.
Такая машина в случае сильной засоренности потока должна быть достаточно мощной, чтобы успевать справляться с очисткой решеток. Машина должна также хорошо очищать и придонные секции решеток, так как часто поток наравне с поверхностным сором транспортирует в значительном количестве и взвешенный.
Для извлечения больших скоплений сора перед турбинными решетками могут применяться металлические (проволочные) корзины, убираемые подъемными механизмами щитового помещения. Такие корзины могут быть использованы также для подъема ледового материала.
Во время сброса сора через шугосбросные лотки, расположенные у забральных стенок, нельзя работать донными промывными галереями в пороге аванкамеры, так как сор отклоняется от лотка токами воды и затягивается в решетки.
Многие гидростанции не имеют специальной аппаратуры для измерения перепадов на решетках. А между тем, практика эксплуатации выдвигает требование, чтобы на пульте управления гидростанцией всегда имелась возможность дистанционных и непрерывных измерений перепада на грубых и турбинных решетках. Такая аппаратура разработана ВНИИГ, а для подачи сигналов в пределах гидроузла — ТНИС-ГЭИ.
Дистанционные наблюдения за перепадом усилят борьбу с засорением решеток, так как часто чистка турбинных решеток начинается лишь тогда, когда перепад заметен уже и для слуха. При отсутствии дистанционных измерений последние временно должны быть организованы на местах. Наиболее простым устройством являются рейки перед и за решетками (за турбинными решетками рейка в каждой аванкамере), нули которых поставлены на одинаковой отметке. Для водоприемников более удобно оборудование, состоящее из пьезометрических труб, опускаемых перед и за решеткой. В пьезометрах находятся поплавки, соединенные между собой тросиком, переброшенным через блок. На тросике укрепляется указатель, перемещаемый по шкале. Закладка таких трубок заподлицо с бетоном возможна лишь в период строительства.