Проектування машинної будівлі ГЕС комплексного гідровузла

Зміст

Вступ

1. Обґрунтування доцільності будівництва ГЕС, що проектується. Склад і тип споруд гідровузла

2. Вибір основного і допоміжного обладнання будівлі гідроелектростанції

2.1 Вибір гідротурбінного обладнання

2.1.1 Схема напорів ГЕС. Вибір типу турбіни і кількості агрегатів ГЕС

2.1.2 Розрахунок основних параметрів гідротурбіни

2.1.3 Розрахунок робочої зони і визначення висотного положення турбіни

2.1.4 Вибір і розрахунок турбінної камери

2.1.5 Вибір відсмоктувальної труби

2.1.6 Підбір елементів системи автоматичного регулювання турбіни (САРТ)

2.2 Підбір гідрогенераторів

2.3 Підбір електричних пристроїв ГЕС – трансформаторів, ОРУ

2.4 Підбір механічного обладнання гідроелектростанції

2.4.1 Сміттєзатримуючі решітки

2.4.2 Затвори

2.4.3 Підйомно-транспортне обладнання

2.5 Підбір допоміжного устаткування ГЕС

3. Розрахунок і конструювання машинної будівлі ГЕС

3.1 Вибір типу і конструкції будівлі ГЕС

3.2 Компоновка агрегатного блоку будівлі ГЕС, обґрунтування його розмірів і конструкції

3.2.1 Нижня (підводно-агрегатна) частина будівлі ГЕС

3.2.2 Верхня будівля (надагрегатна частина) будівлі ГЕС

3.3 Розрахунок і конструювання водоприймача ГЕС

3.4 Водонапірні і водоскидні споруди гідровузла

3.5 Компоновка споруд гідровузла – генплан

3.6 Природозахисні заходи і вимоги експлуатації передбачені на ГЕС, що проектується

Література

Вступ

Електроенергетика є одною з базових галузей індустрії, які мають визначальну роль в розвитку народного господарства. З даний час електроенергетика займає приблизно 25% в загальних затратах всіх енергоресурсів, решта 75% витрачаються для отримання тепла, на транспорт і безпосередньо використовуються у вигляді хімічних компонентів різних виробничих процесів. Тенденція до все більшої електрифікації виробничих процесів визначає розвиток електроенергетики в загальному збільшенні енергоресурсів всіх видів.

Гідроенергетика являється ефективною підгалуззю електроенергетики. Низька вартість гідравлічної електроенергії і, відповідно, висока рентабельність гідроелектростанцій, довге використання їх роботи за рахунок річного стоку, малий знос споруд в процесі експлуатації, висока маневреність при зміні навантаження у користувачів характеризують ГЕС як ефективні джерела електроенергії.

Одночасно з енергетичними задачами при будівництві ГЕС в складі водогосподарського комплексу розв’язуються питання промислового і питного водопостачання, зрошення земель, водного транспорту, лісосплаву і рибного господарства. Водосховища ГЕС створюють необхідні умови для будівництва потужних енергетичних комплексів в складі АЕС, ТЕС, ГЕС, та ГАЕС, а також умови для боротьби з паводками.

У відповідності з завданням на курсовий проект розробляємо проект машинної будівлі ГЕС комплексного гідровузла.

1. Обґрунтування доцільності будівництва ГЕС, що проектується. Склад і тип споруд гідровузла

Гідровузол Насахвані ГЕС-ІІ, запроектований на р.Ріоні, має комплексне призначення – енергетичне (ведучий компонент комплексу), для цілей судноплавства, пропуску паводка і водопостачання. Робота ГЕС передбачається в одному енергетичному комплексі з тепловими електростанціями, які працюють в даному районі.

У відповідності з розробленою схемою використання р.Ріоні визначено будівництво руслової ГЕС потужністю 90МВт з відмітками рівнів у верхньому б’єфі ÑНПР=232,0 м і ÑРМО=229,0 м. Підпір створюється кам’яно-накидною греблею з ядром з суглинка, для пропуску паводка передбачений тунельний водоскид. Згідно СНиП ІІ-50–74 гідровузол з греблею з ґрунтових матеріалів на скельній основі висотою 35 м в залежності від наслідків аварії і висоти греблі відноситься до ІІ-го класу.

2. Вибір основного і допоміжного обладнання будівлі гідроелектростанції

2.1 Вибір гідротурбінного обладнання

2.1.1 Схема напорів ГЕС. Вибір типу турбіни і кількості агрегатів ГЕС

Статичні напори на ГЕС змінюються від максимального до мінімального:

,

.

Рівень води в нижньому б’єфі визначаємо по кривій зв’язку при витратах. Втрати у водоводах в першому наближенні приймаємо рівними 0.

,

.

Розрахунковий напір складає:

.

Схема напорів приведена на рис. 1.

Такому діапазону зміні напорів задовольняє номенклатурна поворотно-лопатева турбіна ПЛ 30/587 з деяким збільшенням її міцності за рахунок використання міцніших с т а л е й, (о с к і л ь к и H_ст.max =32 м>30 м).

2.1.2 Розрахунок основних параметрів гідротурбіни

По графіку областей застосування турбін по потужності турбіни:

N_t =N_a /h_г = N_уст /Z×η_г =90/(3·0,97)=30,93МВт

і розрахунковому напору Н_р = 26 м знаходиться діаметр робочого колеса D₁ =4,5 м та синхронне число обертів n_o = 150 об/хв. Висота відсмоктування на відмітці рівня моря при максимальному напорі складає h_S = -6 м.

Отримані параметри турбіни уточнюємо розрахунком з використанням універсальної характеристики турбіни ПЛ 30/587.

Діаметр робочого колеса визначаємо по формулі:

.