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關(guān)于水電站機(jī)組輔助設(shè)備設(shè)計(jì)的探討淺析

作時(shí)間:2019-10-12  來(lái)源:(吉安市水利水電規(guī)劃設(shè)計(jì)院  作者:胡琦燁
   
【摘要】從整體結(jié)構(gòu)來(lái)分析,水電站機(jī)組輔助設(shè)備主要包括進(jìn)水閥、供排水系統(tǒng)、用氣系統(tǒng)、油路系統(tǒng),這4大系統(tǒng)為促進(jìn)水電站機(jī)組的正常運(yùn)轉(zhuǎn)發(fā)揮著不可替代的作用。論文將分層分析水電站機(jī)組輔助設(shè)備設(shè)計(jì)方案,并提出個(gè)人見(jiàn)解,希望能為水電站機(jī)組輔助設(shè)備設(shè)計(jì)工作提供參考與借鑒。
引言
科學(xué)設(shè)計(jì)水電站機(jī)組輔助設(shè)備方能確保機(jī)組的正常運(yùn)轉(zhuǎn),結(jié)護(hù)水電站機(jī)組的安全性能,全面優(yōu)化水電站機(jī)組輔助設(shè)備功能。本文將從做好進(jìn)水閥設(shè)計(jì)工作、優(yōu)化供排水設(shè)計(jì)系統(tǒng)、改善用氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案、精que設(shè)計(jì)油路系統(tǒng)4個(gè)方面分層討論如何做蟲(chóng)子水電站機(jī)組輔助設(shè)備設(shè)計(jì)工作。
2做好進(jìn)水閥設(shè)計(jì)工作
進(jìn)水閥是水電站機(jī)組輔助設(shè)備的重要組成部分,位于水輪機(jī)的蝸殼入口位置。對(duì)于水電站機(jī)組來(lái)講,進(jìn)水閥發(fā)捧著3大作用:第,在檢修水電站機(jī)組特別是檢查水輪機(jī)時(shí),進(jìn)水閥能夠在靜水中及時(shí)關(guān)[7日閥門(mén),使水前被截?cái)。第二,如果機(jī)組停機(jī)時(shí)間較長(zhǎng),進(jìn)水閥會(huì)及時(shí)截?cái)嗨,這樣不僅有助于規(guī)
避機(jī)組漏水和被j氣蝕損壞,而且可以避免使機(jī)組在長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)后因?qū)~隔水量過(guò)大而無(wú)法字機(jī)。第三,在水電站機(jī)組發(fā)生故障后,進(jìn)水問(wèn)能夠在動(dòng)水中及時(shí)關(guān)閉閥門(mén),并截?cái)嗨鳎悦夤收细訃?yán)重。
一般來(lái)講,進(jìn)水閥有2種形式,即球閥與牒閥,前者通常被運(yùn)用于超過(guò)200m的水電站,后者恰好相反,主要使用于低于200m的水電站。因此,在設(shè)計(jì)進(jìn)水閥時(shí),應(yīng)恨捂水電站的規(guī)模大小來(lái)選擇形式。
進(jìn)水閥有3種操作方式,即:于動(dòng)操作方式、液壓操作方式和電動(dòng)操作方式。通常,于動(dòng)操作方式主要應(yīng)用于傳統(tǒng)水電站機(jī)組。液壓操作方式則適用于解決事故的進(jìn)水閥門(mén)、長(zhǎng)壓力輸入管道、壓力管道、快速關(guān)閉式閘門(mén)。此外,如果水電站屬于低水頭C巨P?。.頭在12m左右),主機(jī)設(shè)備大多為軸市機(jī)組,此時(shí)的輸水管道就比較長(zhǎng),要將進(jìn)水閥設(shè)計(jì)成牒閥末日液壓操作方式。在設(shè)計(jì)進(jìn)水閥關(guān)閉時(shí)間控制系統(tǒng)時(shí),要注意將進(jìn)水閥在動(dòng)水中的關(guān)閉時(shí)間控制l在1-3min,而且,要確保進(jìn)水間在動(dòng)水中的關(guān)閉時(shí)間不高于發(fā)電機(jī)在高速運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下所規(guī)定的時(shí)間與壓力管道所規(guī)定的水錘值[I]。
3優(yōu)化供排水設(shè)計(jì)系統(tǒng)
3.1水電站機(jī)組供水系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法
水電站機(jī)組輔助設(shè)備中所使用的供水系統(tǒng)主要有2大作用,即:冷卻用水設(shè)備和對(duì)用水設(shè)備進(jìn)行潤(rùn)滑。一般情舊下,水電站機(jī)組用水設(shè)備有2種主軸密封潤(rùn)滑用水設(shè)備和冷卻薯。因?yàn)樵O(shè)計(jì)水電站機(jī)組供水系統(tǒng)對(duì)水的溫度、壓力、質(zhì)量有非常嚴(yán)格的要求,所以在設(shè)計(jì)水電站機(jī)組供水系統(tǒng)的過(guò)程中要結(jié)合用水設(shè)備所要求的水壓與水量標(biāo)準(zhǔn)來(lái)精選設(shè)備。需要莊意自古是,水電站機(jī)組供水的溫度直接關(guān)系著冷卻器的熱量交換指數(shù)。通常,所有冷卻器的人口水的溫度被設(shè)計(jì)為25℃,而常年水溫均低于25℃,就需要根據(jù)計(jì)算結(jié)果來(lái)折減#終的供水量。與此同時(shí),須注意進(jìn)出口的水溫度不得低了4℃。要避免水電站機(jī)組供水壓力過(guò)低或者過(guò)高,相比而言,壓力過(guò)低則無(wú)法滿足水電站機(jī)組民流量要求,嚴(yán)重影響水電站機(jī)組的正常運(yùn)轉(zhuǎn),反之,壓力過(guò)高,就會(huì)導(dǎo)致水電站機(jī)組被損壞。而且,要注意水電站機(jī)組供水系撓中的用水不得有主要浮物,并將含j少量控制為O.lg/L,如果是密封用水,則需要將臺(tái)j少量控制為0.05g/Lo
要注意根據(jù)供水水驚和取水方式來(lái)設(shè)計(jì)水電站機(jī)組供水系統(tǒng)。目前,常用的洪水水帽末日取水方式主要有4種,即:從上游取水、在下游取水、從支流取水和取地下水。如果水電站的水頭達(dá)到了供水水壓的標(biāo)準(zhǔn)要求,就需要選用上游取水潔,這種方法可細(xì)分為2種,即蝸殼取水與壩前取水。如果水頭在15-50m之間,就需要選用自流式供水潔。如果水頭在50~120m之間,就需要選用自流減壓式供水潔。對(duì)于過(guò)高或者過(guò)低的水頭應(yīng)采用下游取水、支由取水、取地下水以及水泵供水怯。需要注意的是,供水系統(tǒng)水源取水有2路,在構(gòu)建供水系統(tǒng)的過(guò)程中,必須結(jié)合路徑精心組裝各種元件,像自動(dòng)化供水泵、自動(dòng)化濾水器、溫度計(jì)、j商量開(kāi)關(guān)、電磁閥、減壓閥、壓力自動(dòng)變送器和自動(dòng)化控制l元件。此外,在水電站機(jī)組供水系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作中,應(yīng)綜合考慮、水泵供水和自流減壓民技術(shù)成本、能仰、消耗指數(shù)末日維護(hù)成本,確保設(shè)計(jì)方法的經(jīng)濟(jì)'t生O對(duì)于多~!:少地區(qū)的水電站,適直選用雙向供水模式,同時(shí),要定期對(duì)其實(shí)施切換與反沖洗,這樣有助于預(yù)防供水管道堵塞。另一力面,在選定水淚和供水方式之后,應(yīng)結(jié)合水電站的單機(jī)容量與機(jī)組合數(shù)來(lái)選用設(shè)備類型。
一般情況下,用水設(shè)備有3種類型:地衣種是集中供水方式。這種方式主要是指水電站用個(gè)或者多個(gè)共用的設(shè)備進(jìn)行取水,然后借助共用干管為所有用水設(shè)備供水,相比而言,這種自己置方出便于集中管理與布置,維護(hù)成本也更低廉,因而適用于中小規(guī)摸水電站c第二種是單元供水方式,使用這種方式的水電站沒(méi)有配備共用化供水設(shè)備與管道,由每臺(tái)機(jī)組自動(dòng)設(shè)置取水口、取水設(shè)備和口取水管道.進(jìn)而自動(dòng)生成體系。般來(lái)i井,這種自己置適用于大型機(jī)組。第三種是分組供水方式,如果水電站所自己備的機(jī)組數(shù)量較多,就需要選用這種方式。與其他2種方式相比,分組供水通常會(huì)因管道過(guò)長(zhǎng)而導(dǎo)致供水不均。對(duì)此,可以將機(jī)組分別構(gòu)建成完善的供水系統(tǒng),以此減少設(shè)備使用數(shù)量,促進(jìn)設(shè)備的高速運(yùn)行[2]0
3.2水電站機(jī)組排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)
水電站機(jī)組排水系統(tǒng)主要分為機(jī)組檢修排水子系統(tǒng)和J參隔排水子系統(tǒng),般情況下,蝸殼與尾水管以及壓力管道內(nèi)部的積水量決定著機(jī)組檢修系統(tǒng)的排水量。而且,檢修排水有直接排水與間接排水之分.對(duì)于高于尾水位的積水可以直接將其排出「外,如果積水低于尾水位,則可以元,將其排入集水井內(nèi),#后再用排水泵將其集中排到「外。樓;后排水子系統(tǒng)主要用于排除內(nèi)部建筑的慘水以及主軸和機(jī)組頂蓋的密封隔水,在具體排水過(guò)程中,該系統(tǒng)會(huì)借助相應(yīng)的排水管連將其排入集水井中O在設(shè)計(jì)機(jī)組檢修排水子系統(tǒng)和滲闊排水子系統(tǒng)的過(guò)程中,須結(jié)合排水量、常用排水方式來(lái)確定案水井內(nèi)部容量與排水泵的款式和型號(hào)[3]。
4改善用氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案
對(duì)于用氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作,需要分組設(shè)計(jì)高壓用氣系統(tǒng)與低壓用氣系統(tǒng)。通常,高壓氣系統(tǒng)由情氣罐、空壓機(jī)和控制元件組成;低壓氣系統(tǒng)由機(jī)組制動(dòng)系統(tǒng)、i周相壓水系統(tǒng)、空氣圍帶系統(tǒng)、維護(hù)檢修吹掃用氣系統(tǒng)和防凍吹冰系統(tǒng)組成。因此,在設(shè)計(jì)用氣系統(tǒng)的過(guò)程中,必須正確設(shè)置高壓用氣系統(tǒng)與低壓用氣系統(tǒng)。
5精que設(shè)計(jì)油路系統(tǒng)
目前,水電站用量#多的是絕緣油與透平油,因此,在設(shè)計(jì)油路系統(tǒng)的過(guò)程中應(yīng)分層設(shè)計(jì)絕緣油系統(tǒng)和透平油系統(tǒng)。其中,絕緣油系統(tǒng)由油泵、油罐、油凈化設(shè)備、吸附裝置、管網(wǎng)末日控制l元件等組成,透平i由用油系統(tǒng)主要是由推力軸承、導(dǎo)軸承用油系統(tǒng)、i周速系統(tǒng)、絕緣油用油系統(tǒng)組成。因而,在設(shè)計(jì)透平油用油系統(tǒng)時(shí)應(yīng)注意細(xì)化子系統(tǒng)。此外,要精選油泵,科學(xué)組裝壓力濾油機(jī)與真空濾油機(jī),控制仔供油量與油壓,合理規(guī)圳管徑[4]0
6結(jié)語(yǔ)
綜上所述,全面做好水電站機(jī)組輔助設(shè)備設(shè)計(jì)工作,確保設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn),設(shè)計(jì)師必須重視做仔進(jìn)水閥設(shè)計(jì)工作,優(yōu)化f共排水設(shè)計(jì)系統(tǒng),改善用氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案,精que設(shè)計(jì)油路系統(tǒng)。
 
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