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抽水蓄能电站上、下库进/出水口金属结构

作者:数字储能网新闻中心 来源:抽水蓄能与储能技术交流 发布时间:2023-12-04 浏览:

数字储能网讯:抽水蓄能电站上、下库进/出水口主要金属结构设备包括:引水隧洞的连接的上、下库进/出口拦污栅、事故(检修)闸门。以下以某抽水蓄能电站上、下库进/出水口金属为例,简单介绍一下:

  上、下库进/出口设4 孔拦污栅,在进/出口呈直线布置。拦污栅采用活动栅,考虑到运输与吊装条件,拦污栅分5 节,最大单节长3.6 m,每节设正反向各设4 个滑动支承。拦污栅按5 m 水头设计,静水启闭,整体起吊,分节槽。

  由于抽水蓄能电站的上、下库污物较少,且处于反复双向水流中,污物附着栅面的机会不多,未考虑清污设备。上库检修平台设在上库死水位以上6.5 m 处,下库检修平台与死水位等高,栅叶检修时可在检修平台上采用临时设备起吊。

  输水发电系统采用1 洞4 机布置,上、下库输水隧洞直径均为φ9.2 m,在进口段设闸门井,孔口尺寸9.2 m×9.2 m(宽×高,上下库相同)。闸门型式采用平面滑动钢闸门,滑块采用低摩擦系数的复合材料,采用高扬程卷扬机操作。

  闸门充水设施采用在门顶上设置充水阀,充水阀阀芯通过轴与担梁连接,担梁再与启闭闸门的固定卷扬式启闭机的动滑轮组连接,充水阀由固定卷扬式启闭机操作。充水阀中心距即闸门吊点中心距为8.05 m。每扇闸门在检修平台上门槽左右侧各设有电动锁定装置,电动锁定装置和启闭机互为自锁,防止卷扬式启闭机的制动器失效导致门叶下落引起事故。

  考虑到上库闸门需在紧急事故时封闭引水隧洞以防止事故扩大,闸门为事故闸门,操作方式为动水关闭,静水开启,启闭机容量为2×2000 kN;下库的进/出水口处闸门主要方便机组检修,为检修闸门,操作为静水启闭,启闭机容量为2×1000 kN。

  抽水蓄能电站具有抽水和发电两种工况,拦污栅承受双向水流的作用,容易引起振动,需设支承限位装置。随着近年来技术和材料的发展,我们在HX抽水蓄能电站进/出口拦污栅采用楔形栅槽的限位方式上做了相应改进,栅槽靠厂房侧轨道为垂直轨道,靠水库侧轨道采用向上1∶150 的斜度,栅叶上的支承滑块设置同斜度的楔形垫块,并以垫片做调整,使栅叶安装时就夹在栅槽轨中间,栅叶滑块与上下游轨道之间理论间隙为0,采用上楔型使得栅叶在栅槽中自锁,既有效的减小了栅叶的振动,又对栅叶的起吊无影响。同时主滑块材料采用摩擦系数较小的工程塑料,具有减震和减小启栅力作用。

  抽水蓄能电站进出水口流态较差,水流产生的振动较大,应尽可能降低水工建筑物高度。考虑到拦污栅检修的机会较少,故不设永久起吊设备,上库进/出水口拦污栅检修平台设在满足充水要求的最小高程上,下库进/出水口拦污栅

  检修平台与死水位齐平。安装时让移动吊车通过拦沙坎,在进水口反坡段将拦污栅吊装到栅槽中,检修时弃水至检修平台,搭建临时交通桥运送设备,使用临时起吊设备起吊拦污栅。

  抽水蓄能电站水道充水有水量大、水头高、时间长(要控制水道内水压上升速度)等特点,因此对充水阀的开度控制要求高。在HX抽水蓄能电站尾水、引水水道充水过程中,开度在1~7 cm 之间,开度小带来控制难度大、容易引起振动等。因此,在满足充水最大流量要求的前提下,该类闸门上的充水阀直径可以考虑减小,通过对最小充水时间和最大充水量的计算最后选定充水阀内径为φ0.25m。其次,在已完成的HX抽水蓄能A 厂尾水、引水水道的充水试验过程中发现,由于闸门井在闸门安装完后防护不严,导致有启闭机室及安全栏杆的施工废料、杂物散落到闸门顶部的充水阀周围,在打开充水阀时随水流进入充水阀,而初期充水阀的开度小、时间短,未能完全把废料、杂物冲走,从而导致充水阀有时关闭不严。为避免此类事情发生,充水阀进口高度高于顶主梁腹板0.32 m,这样施工废弃物会落在梁上对充水阀不产生较大影响。

  由于固定卷扬式启闭机容量大,启闭机所需最小吊点距为也比较大,充水阀同启闭机吊点中心距为8.05 m,在沿隧洞方向,充水阀恰好处于隧洞方边圆渐变段边缘,为避免充水时射流水柱会直接冲在洞壁上,采用充水阀穿过后两根主梁后水平向中心偏转30°,这样既增加充水阀的稳定性,又可以让左右水柱相互冲击消能,减小对底板的冲击,同时也利于在隧洞充水平台观察充水人员和设备的安全。

  启闭控制设置闸门从上至下依次有上极限位、全开位、锁定位、全关位;锁定装置有锁定位置、解锁位置,锁定装置通过电动推杆操作,紧急时可手动解除推杆与锁定梁的连接,手动翻转锁定梁解锁。闸门除锁定位外均须自动停机,扬程范围内任意开度开停机。正常时闸门位于全开位,此时闸门锁定台比电动锁定装置平台高0.35,当检修机组或事故发生时,自动启动电动锁定装置,使其从锁定位置运行至解锁位置,然后启动启闭机,闸门下降至下极限位自动停机,闸门关闭。开启闸门过程为:监测到闸门两侧压力在允许范围持续1 min 后,启动启闭机操作闸门从全关位上升至全开位后自动停机,然后启动电动锁定装置使其进入锁定位置。此外当闸门在工作过程中,如从全开位下滑0.1 m,即启动启闭机运行复位提升至全开位。

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关键字:抽水蓄能电站

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