水电站供水系统, 它是用来给水轮发电机组提供那种稳定的、还有充足的水源的完整的, 水力通道与配套设施体系, 它直接, 就决定了机组出力, 还有电站运行的安全情况, 所以它也是水电站, 水工结构之中, 最核心的功能性系统中的一个。
系统组成
一般来说, 水电站的供水这个东西, 它主要的是由下面这几个部分给构成起来的。
1. 引水建筑物, 这个部分包括了进水闸、引水渠、引水隧洞, 还有压力管道这些东西, 它的作用主要就是, 负责把水库里面存着的水, 或者河道里流过来的水, 给引入到电站里面去。
2. 压力管道(压力钢管), 这个结构是用来把引水末端的水流输出去的, 它输送的水流的压力是比较高的, 水流是被送给水轮机的, 它是承受内水压力的一个关键的结构。
3. 水轮机, 这是发电的核心转换设备, 它能够将水流所具备的势能和动能,转换为旋转形式的机械能。
4. 蜗壳与导叶这个部件是水轮机的内部组成, 它的作用是把有压力的水均匀地分配给每一个叶片, 同时还要控制住水流的大小。
5. 尾水系统, 这里面包含了尾水管, 还有尾水闸, 以及尾水渠, 这些东西负责把已经完成工作的尾水排回到下游的河道里去。
6. 辅助设施包含调节阀门、排水系统、通风设施、检修通道, 以及监测仪表等组成部分。
供水工作流程
整个供水的全过程是这样的, 首先是在水库里储备起水来, 然后利用进水闸的进行开启和关闭来控制进来的水量, 再把水流送到引水隧洞里面去, 或者是送到引水渠里面去, 以此来把水进行输送, 接着通过压力管道使得水压被提高, 然后把水流加压之后送出去, 水流到达水轮机的蜗壳部分并被分配开来, 导叶在这里调节一下流量的大小, 水轮机就开始旋转起来做功了, 然后尾水管会把剩余的那部分能量给回收起来, 最后把水排到下游的地方去, 在这个整个过程里面, 上游的和下游的水位之间形成的落差也就是所谓的水头, 是推动这个系统运行起来的根本的能量来源。
关键设备与选型要点
压力管道, 这个管子的材质, 一般情况下是钢板或者钢筋混凝土, 它的直径大小, 是按照设计时候的流量还有水头来计算得出的, 它需要能够满足强度方面的要求, 也需要满足刚度方面的要求, 还得考虑疲劳寿命的问题。
水轮机是要根据水头的大小来进行挑选的, 如果水头比较低, 就选轴流式, 如果水头处于中等水平, 就选混流式, 如果水头很高, 就选水斗式。型号方面, 必须和电站在设计时的水头、流量进行严格的匹配。
进水闸与调节阀门: 需要具备可靠的密封能力, 同时还需要具备快速的响应能力, 以便满足在事故工况下快速切断水流的要求。
尾水管的长度决定了断面参数, 这个参数的变化会直接影响水轮机的运行效率, 还会影响系统的稳定状况, 所以在开展设计工作的时候, 一定要采取各种措施来防止由涡流现象所诱发的机组振动问题。
运行维护要点
1. 每天要对压力管道的焊缝进行检查, 每天也要对管接头进行检查, 每天都要去查看镇墩的情况。这样做是为了防止发生渗漏的现象, 同时也是为了以防出现应力集中的问题。
2. 需要定期检查水轮机转轮叶片上出现的气蚀损伤情形, 如果到了必要的时候, 就应该进行抛丸修复操作或者进行更换处理。
3. 进水闸的启闭机构需要按照规定的期限进行操作试验。这样做的目的是为了确保当发生停电事故的时候, 设备仍然能够通过手动操作或者由备用电源驱动的方式进行运作。
4. 需要持续对尾水管的水位以及真空度进行监测, 从而防止出现空化现象来破坏管壁的情况。
5. 排水与通风系统要持续地保持通畅状态, 这样做是可以有效防止管道内部出现积水从而造成冻裂的, 同样也可以避免因为通风状况不良进而导致设备自身出现过热的状况。
水电站供水系统的各个组成部分之间是相互衔接的关系, 而且每一个部分都是不可缺少的, 任何环节如果出现失效情况, 那么都会直接对机组的安全以及电站的发电能力造成影响。
运维管理工作应当依据《水力发电工程运行维护规程》(DL/T 5057)以及对应的设计图纸来执行, 以此来确保系统能够长期稳定且可靠地运行。
