沙滩水电站工程水力机械设计方案.docx

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1、沙滩水电站工程水力机械设计方案1.1电站基本参数1、水位上游：校核洪水位20179m(P=02%),设计洪水位205m(P=2%),正常蓄水位205m,发电最低水位为195m。下游：校核洪水位124.9mm(P=1%),设计洪水位123.7m(P=3.33%),正常尾水位117.5m,最低尾水位117.2mo2、水头最大水头84.7m；最小水头71.0m；加权平均水头82.3m；额定水头81.0m。3、流量多年平均流量8.13m3s;电站引用流量17.44m3/So4、泥沙多年平均含沙量0.226kg/m3o5、主要动能参数装机容量2X6300kW;保证出力1358kW;调节性能：旬调节。1.

2、2水轮机及其辅属设备1.2.1水轮机选择1、机型选择电站最大水头84.7m,最小水头71.0m,额定水头81.0m,适用的水轮机型式有斜流式和混流式。由于斜流式不太普遍，故本电站采用混流式水轮机。根据电站的水头变化范围及单机容量，初步拟定两种水轮机的机型进行比较，其模型参数见表1.1。表11水轮机模型转轮及其参数表项目单位数里转轮型号H1A153H1A696叶片数1413推荐使用水头m125150最优工况1zom3s0.9550.753Kor/min7172.5max%91.593.79cro0.070.05设计工况Q；m3s0.9430.8n%91.493.4%0.0730.06nsmkW1

3、99.5198.4由表11可见，H1A153型水轮机单位流量较大；而H1A696型水轮机单位最优转速较高，效率亦较高。综合考虑两种机型的能量性能、汽蚀性能、机组造价以及运行工况区等因素后，选定本电站水轮机的机型为H1A696型。2、机组台数确定本电站装机容量12600kW,采用转轮H1A696,初拟装机2台和3台进行比较，两种方案的主要技术参数见表1.2o表12机组台数比较表序号名称单位方案1方案21结机容曷kW12600120002机组台独&233单机容量kW630040004水轮机型号H1A696-1T-1H1A696-1T-905水轮机额宗水头F1m81816水轮机转轮百杼D1m1.1.

4、97水轮机额定i束nr/min6007508水轮机赖定流量Qm3/s8.725.649水轮机额宗由力N.kW6439417610水缺机额定工况占%93.49工31I水轮机最高效率n%93.7993.7912水轮机介许吸出高m+E01.013水轮机安装高程118.5118.514单台水轮机重量t24.018.215龙由机型号SF6300-102SF4000-821516好由机额定容量kW/kVA6300/78754000/5000177由机额方由压kV1.31318好由机功率闵都CoS0.80.819好由机效率r(%91.395.8序号名称单位方案1方案22。飞轮力矩GD?kNm23401002

5、1单台犬一审机重量t,613422机如总价万亓704.0760.523+建投咨万亓492.5524.624多年平均由能万kW+4153405625年利用小时h32963380由表1.2可见，装设2台机组方案较优：在机组运行维护方面较为简便；在设备造价方面机组总价低51.5万元；在土建造价方面投资低32.1万元；在多年平均发电量方面多99万kWh即年发电收入多35.6万元。综上所述，本电站推荐2台机组方案。3、水轮机主要参数本电站装机容量12600kW,装设2台机组，采用转轮H1A696,水轮机性能参数见表1.3o表1.3水轮机主要参数表序号名称单位1rn数据备）主1水轮机型号H1A696-1.

6、T-12水轮机额定水头Hrm813水轮机转轮直径D1m1.14水轮机额定转速nr/min6005水轮机额定流量Qm3s8.726水轮机额定出力NrkW64397水轮机额定工况点%93.48水轮机最高效率I1m小%93.799水轮机允许吸出高m+1.010水轮机安装高程118.51.2.2水轮机附属设备1、调速器根据计算该机组所需要的调速功为212kNm,根据调速功从调速器型谱中选定该电站水轮机调速器型号为HFBWT-3000o2、主阀为了保证机组安全运行，满足机组检修需要，在水轮机进水管前设置一台重锤式液控蝶阀，型号为1500KD741X-16Vso1.2.3水轮发电机组调节保证计算电站装机2

7、台，发电机单机容量N=6300kW,机组转动惯量GD2=343kNm2,额定转速n=600rmio水轮机额定水头Hr=81m,额定流量Q=8.72m7so经计算过流系统1V=571.73m7so在额定水头下，机组发额定出力时，甩全部负荷，水轮机导叶有效关闭时间TS分别取2s、3s、4s、5s、6s、7s、8s、9s、10s,分别计算机组速率上升最大值raax和水轮机蜗壳压力上升率葭a、。经过分析比较，本设计阶段水轮机导叶有效关闭时间TS取3s,相应的机组速率上升最大值BmaX=20.6%50%,水轮机蜗壳压力上升率CmaX=25.8%50%,满足规范要求。1.3辅助机械设备1. 3.1主厂房起

8、重设备主厂房吊运最重件为发电机转子连轴，重量23to为满足设备安装和检修的需要，厂内选用一台起重容量为305t的QD型电动双梁桥式起重机。起重机跨度10.5m,主钩起升高度16m,副钩起升高度20mo2. 3.2供排水系统1、技术供水系统技术供水系统主要用于水轮发电机组的冷却供水，消防及生活供水。一台机组用水量93r7h,消防用水量54f7h各供水对象不考虑同时用水，供水量按200r7h计。电站水头范围7585m,河水多年平均含沙量0.226kgm3,供水方式为自流减压供水。在每台机组主阀前的压力钢管分别设置一个取水口，过滤后经供水总管，然后减压供给各用水设备。2、排水系统排水系统分为机组检修

9、排水和厂内渗漏排水两部分。(1)检修排水系统检修排水采用直接排水，即检修排水系统靠自流将流道的水排至下游尾水，然后打开排水阀，由水泵将包括压力钢管、蜗壳、尾水管内积水以及检修时间蝶阀、下游闸门的漏水排至下游。机组检修排水泵采用手动操作。选用KQW125/250-11/4型水泵两台，水泵流量Q=100m7h,扬程H=20m,配套电动机功率N=I1kWo(2)厂内渗漏排水系统渗漏排水主要排除厂内水工建筑物的渗水、阀门、管件渗漏水等，由排水沟(管)排至渗漏集水井，然后由渗漏排水泵排至下游。集水井的有效容积5143,有效水深1.Imo渗漏排水泵选用两台，一台工作，一台备用。水泵的型号为IoOKYWI2

10、0-22,水泵流量Q=120r7h,扬程H=22m,配套电动机功率N=15kWo排水泵的启停由液位控制器控制。1.3.3 油系统油系统包括绝缘油系统和透平油系统。由于电站装机容量不大，用油量不多，本电站不设油处理及油化验分析设备。由于电站用地紧张，设置油库有一定难度，考虑到电站交通方便,有207国道经过沙头镇,到梧州市区公路里程85km也不算太远，需要用油时，可到梧州石油供应部门解决。因此，本电站油系统采用简化模式。(1)绝缘油系统绝缘油系统主要用于主变压器用油。绝缘油系统不设油桶及油泵，变压器检修时污油的存贮及检修后新油的添加由油槽车解决。(2)透平油系统透平油系统主要用于机组润滑和操作用油

11、，以及调速系统油压装置用油。透平油系统设置2台KCB-200型齿轮油泵供设备运行中添加油之用，并设少量汽油桶储存透平油。1.3.4 压缩空气系统电站调速器不使用高压气系统，故压缩空气系统仅包括低压压缩空气系统。低压压缩空气系统主要用于机组制动用气、水轮机检修密封、吹扫和风动工具用气。经计算，选用两台W-1.5/8型空压机，Q=1.5m3min,H=O.8Mpa,一台工作，一台备用。选用储气罐两只，V=2.0m3,P=0.8MPa,供机组正常制动用气和水轮机检修密封用气，压气机的起停由贮气罐的压力信号器自动控制。吹扫和风动工具用气直接由空气压缩机供给，此时空气压缩机系手动操作。13.5水力监视测

12、量系统全厂性测量：上游水位、下游水位设水位标尺，测量信号均送至中控室。机组段测量：拦污栅前后压力差，测量信号送至中控室;尾水管进口设真空表，蜗壳进口、水导冷却水、主轴密封水、空冷器冷却水、下导冷却水设压力表。1. 3.6机修设备本电站属小型电站，机修设备的配置标准按简易配置，详见设备清单（表14）。1.4 水力机械主要设备布置1、主厂房主要尺寸电站机组为立轴布置，主厂房为地面式。根据机组尺寸及考虑机组检修需要，主厂房总长度定为31.0m,其中机组间距8.5叱主厂房宽度为12.5,机组中心线至上游墙的距离为76,机组中心线至下游墙的距离为4.9m。机组安装高程为118.50m,主厂房地面高程为1

13、25.90m,桥吊轨顶高程为134.26m,进水阀中心线高程为118.50m,尾水渠底高程为115.38mo2、辅助设备布置调速器布置在主厂房上游侧，在水轮机进水管前设置重锤式液控蝶阀。安装场布置在主厂房的右边，与机组段同高程；排水泵布置在上游侧的蝶阀层，地面高程I11Ion1。1.5 采暖通风本电站属混合式电站，厂房热负荷主要是太阳辐射热，故以自然通风为主、机械通风为辅的通风方式。地面0.9m以上墙均装有大面积可开启的玻璃窗，厂房上、下游侧墙壁各装设3台DN600低噪声轴流风机，在中控室设1台5匹柜式空调机进行局部空气调节。1.6 水力机械主要设备表水力机械主要设备见表1.4o表14水力机械主要设备表序名称型号规格单数备注1水轮机H1A696-1J-110台22发电机SF6300-10/2600台23调速器HFBWT-3000台24主阀1500KD741X-台25）则温制动屏面2序名称型号规格单数备注6桥式起重机QD-305t台17检修排水泵KQW125/250-11/4台28渗漏排水泵100YW120-22台29滤水器Z1SG-150B台210低压空气压缩W-1.5/8台211储气罐2.Om3只212齿轮油泵KCB-200台213