【word】 龙州一、二级水电站清污机选型设计.doc

龙州一、二级水电站清污机选型设计2011年第6期(总第142期)大众科技DAZHONGKEJNo.6,2011(CumuativelyNo.142)龙州一,二级水电站清污机选型设计叶晓青卢剑华莫雪飞(南宁水利电力设计院,广西南宁530001)【摘要】对目前水电工程清污机常用的结构型式及运动原理进行了充分的比较和说明,并结合龙州水电站工程对其中一种型式的清污机进行了详细的介绍.【关键词】清污机;抓斗;滑车【中图分类号】TV732.2【文献标识码】A【文章编号】10081151(2011)06010802(一)基本概况1.工程简介广西龙州水电站位于左江上游一级支流的平而河上,是我国境内平而河下游河段规划的两个梯级电站.一级站址距龙州县城19.1km,电站厂房安装两台单机容量6.5Mw灯泡贯流式机组,二级站址距龙州县城3.5km,距上游一级电站15.6km,厂内安装3台单机容量5MW的贯流式机组.进水口均按单机单孔布置.每台机组的进水口设1扇拦污栅,拦污栅后设有检修门,拦污栅和检修门由坝项门机启闭操作.龙州一,二级水电站自2008年4月27日至2009年元月,已相继全部投入了运行.汛期大量树枝,竹子,编织袋,死动物等杂物冲至库区,虽然在进水河面采用简易挡污排拦污,绝大部分半沉浮污物还是从挡污排底部冲入取水口,造成拦污栅堵塞,严重影响机组出力.穿过栅片的树枝,竹子冲入水轮机蜗壳,卡在导叶之间,引起水力不平衡,造成机组振动.由于无清污设备,只有采用人工潜水打捞方法进行打捞,但人工打捞费时费力,且必须停机才能进行,清污效果极不理想.为了有效地清除栅前污物,提高水头利用率,发电机组进水口有必要增设拦污栅清污设备.2.现有相关设备特性本次进行清污机设计,需充分考虑清污机与现有设备及建筑的配套联系和影响,了解现有设备的相关特性参数,选择最适合本电站厂房的清污设备,最大程度提高水头利用率给电厂带来更高的效益.表1一级电站厂房基本参数厂房进水口拦污栅主要特性表拦污栅型式平面倾斜活动式(77.)孔口数量2l殳l40m橱叶结构材料Q235拦污栅数量2l女I7204m底橙高程109238m孔口宽度6.724珥1支承型式l滑块坝顶高程l3840m孔口高度1331mI操作条件l静水启闭正常蓄水位12850启闭设备2X500kN坝顶门机坝顶门机主要技术参数表最大起升负荷l2X500kNl起升速度I20轨上扬程l12ml总扬程I38m轨距l751knl设计晟太工作轮压l260kN表2二级电站厂房基本参数厂房进永口拦污栅主要特性表拦污栅型式l平面倾斜活动式(77.)孔口数量I3l设计水头I40m扭叶结构材料l0235拦污栅数量l31支承跨度I7204m槛程l100738m孔口宽度l6724m1支承型式I滑块坝程l13260m孔口高度I1383ml操作条件J静水启闭正常蓄水位I1800m启闭设备I2×500kN坝顶门机坝顶门机主耍技术参数袁最大起升负荷l2×500kNl起升速度I20轨上扬穰l12ml总扬程I38一Il.一一1.(二)清污机选型设计1.设计要求本次进行拦污栅清污机的设计是在电站建成投产后进行的,因此清污机的设计要充分利用已有设备,尽量减少对原有设备的改造,不对已有土建结构造成破坏,做到技术先进,质量可靠,结构简单,实用,造价合理,安装调试和运行维护方便.龙州一,-级站厂房进水口结构相类似,二级站在结构及参数选型上较一级站要求高,以二级站进行清污机选型,所选型号同样适用于一级站.2.清污机类型选择根据电站运行清污要求,并结合电站现有设备和厂房段坝顶平面布置情况,选择GD系列移动式清污机,回转式清污机,门式清污机进行比较.(1)GD型移动式清污机清污机结构:主要结构包括抓斗装置,滑车及行车导轨.抓斗装置包括抓斗,油缸及导轮装置.抓斗选用不锈钢材质,中间有活动铰链,上部用油缸连接,控制使抓斗的开闭.滑车部分由行走装置,提升装置,液压泵站,电气控制柜等组成.行车导轨包括矩型导轨和立柱.导轨由钢板冲压成形,直柱为空心钢柱.导轨直接延伸至杂物排放区,无需二次输送.工作原理:在工作时,移动车沿轨道移至第一个抓污位置,限位感应开关会准确的测量到这个位置,移动车停留在此处,同时抓斗向下运行.抓斗在下降的过程中,将垃圾向下推到栅条底部,到达底部后,抓斗抓污并合拢,然后向上运行.当抓斗到达顶部后,移动车沿轨道移至卸渣处,抓斗打开把污物倒至卸渣点.然后移动车和抓斗移至第二个抓污位置,抓斗抓污位置的多少取决于所有格栅的总宽度.每一个抓污位置都是由轨道上的限位点来决定的,可选择全自动时间控制模式或液位差控制模式来控制清污机的运行.当所有抓污点都被清污处理过以后,移动车返回并停靠在杂物排放区.如果因为垃圾太多或其他一些障碍物阻止了抓斗到达格栅底部,检测移动车钢丝绳是否松弛的装置,可使抓斗停止向下运行,抓斗合拢并向上提升污物,将污物送至卸渣点后【收稿日期】20110303【作者简介】叶晓青,女,南宁水利电力设计院工程师,从事水利水电工程金属结构设计.一108再次返回此抓污位置继续清污.顶部和底部的提升限位取决于主提升轴驱动的旋转臂感应开关单元.限位感应装置除决定抓斗位置和卸渣点位置,还用于阻止移动车移至轨道末端.抓斗液压装置的动力直接由安装在移动车上的电力驱动泵提供.电控系统可控制移动车按顺序全自动清污.当抓斗到达格栅底部时,预先设置的限位感应开关使抓斗向下的动作停止,液压泵马达开始起动,同时,供油阀打开,抓斗合拢.当抓斗全部打开时,液压泵马达会停止工作并且电控装置控制开始重新运行,安全阀压力设置为12MPa,直接安装在泵的排压口处.PLC回路中有一定时器,当导管破裂时用以防止油的外泻,同时还安装有压力计和油位观测窗.液压油为航空专用油,在零下40度能正常运行.清污机特点:A.节能,高效GD型移动式格栅全自动清污机是一种节能高效的移动式格栅清污设备.它的工作效率相当于三种传统机器的结合,即捞污系统,传输系统和卸料系统.所以功能上等于一机多用,降低了能耗.GD型抓斗移动式格栅全自动清污机是由悬架导轨来支撑,依靠抓斗自身重量向下运行进行抓污过程的.减少其它形式的格栅那样的框架式支架和抓斗运行轨道,不需要任何土建施工改动方面的花费,同时减少因磨擦引起的能耗损失,节约了能源.B.安全可靠GD型抓斗移动式格栅全自动清污机的移动车平行移动时,抓斗始终处于顶部位置,而且轨道上装有限位感应装置,可决定抓斗的准确位置和卸渣点的位置,并可阻止小车移动至轨道末端而滑出轨道.垂直移动时,项部和底部的提升限位感应装置可以决定抓斗上升或下降的位置.如果因为垃圾太多或其它一些障碍物阻止了抓斗到达格栅底部,检测小车上的钢丝绳是否松弛的装置,可使抓斗停止向下运行,此时抓斗合拢并向上提升污物,并将污物送至卸渣点后再次返回此抓污位置继续清污过程.C.坝面干净整洁轨道横跨在取水口处,所有控制缆线也延其布置,清污机捞污,传输和卸料在一个清污周期完成,垃圾直接放到排放区,无需输送装置,开放式清污平台干净,清洁.(2)无障碍回转式清污机清污机结构:无障碍回转式清污机主要有栅体,清污耙,传动系统三个部分组成.栅体部分由支承架,栅面,导轨组成.三者构成传动系统的骨架,并拦截水流中的漂浮物,使其不进入前池.清污耙均布安装在绕栅体回转的板式滚子链上,其间距按污物的多少而确定,一般间距在1.52米左右,耙齿中心距与栅条中心距相同.滚子链沿导轨绕栅体回转,带动齿耙沿栅面运动.传动系统主要有:电动机,行星摆线针轮减速器,主动链轮,驱动链(套筒滚子链),轮轴组等组成.轮轴组由从动链轮,传动轴,牵引链轮,板式滚子链,左右调节轴承和过载保护机构组成.驱动链条的张紧靠电动机座上的滑轨和调节螺栓调节.支撑在左右调节轴承支架上的传动轴两端的牵引链轮与板式滚子链啮合,使滚子链沿导轨回转.为使两滚子链同步张紧,在左右调节轴承上设置了调节螺杆.工作原理:无障碍回转清污机的驱动机构布置在栅体头架的内部.减速机输出轴上的主动链轮,通过链传动带动轮轴组上的从动链轮,从动链轮通过安全保护装置将扭矩传给轮轴组传动轴,传动轴带动两个牵引链轮旋转,从而牵引板式滚子链回转,安装在两条牵引链条之间的清污耙便随着链条回转.由于每个齿耙都插入栅面内一定深度,故栅面上的污物被强制随耙齿运动,当齿耙传到栅体顶部,牵引链条换向时,齿耙也随之翻转,此时耙上的污物脱落到工作桥面或皮带输送机等设施上,被送出桥面.清污机优点:A.无障碍回转式清污机是将拦污与清污结合为一体的固定式连续清污设备,结构简单,整机刚性好.B.清污量大,每小时最大清污量可达45吨.C.易操作,随时清污,清污效果好,保持进水口水流通畅.D.运行平稳,不易出现故障,维修简便,耗能低,寿命长.E.捞污,传输,收集一次完成,坝面干净整洁.F驱动装置直接安装在清污机栅体内部.清污耙在绕栅体回转工作时,消除由传动支架及减速机带来的空间障碍,保证清污工作顺利进行,提高清污效率.采用隐身式结构,提高电机的户外防护能力.清污机缺点A.主要适用于小树枝,水草等体积较小而数量较多的情况.B.垂直安装高度较矮,在本工程中,只能清表面垃圾,半沉浮垃圾无法清除.c.对土建改造较大.(3)门式清污机清污机结构:门式清污机主要由门架,行走,起升,液压抓斗等机构组成.门架及行走机构为原坝顶门机机构清污抓斗:清污抓斗为液压抓斗,抓斗开闭由液压缸进行控制.起升机构:由起升构架,电动机,起升制动装置等组成,清污机的起升机构带动抓斗进行升降.电气系统:包括传动,控制和电气保护等系统,主要是对行走机构,起升机构,抓斗开闭等的运行控制.工作原理:清污机与坝项门机配套使用.当清污机需要工作时,通过门机移动将清污机运行到指定的清污工位,操作门机起升机构使清污机固定放置在孔口上,然后进行清污,清污过程通过清污机自己的控制系统进行操作.清污机的起升机构带动抓斗进行升降,通过液压系统操作液压缸推动耙斗进行开闭.清污时,抓斗的转耙张开并沿拦污栅胸墙下降,当清污抓斗到达拦污栅斜面位置时,越过斜面沿拦污栅栅条运行,并铲下拦污栅前的污物,并沿栅面下行,当清污抓斗抓满时或到达拦污栅底部后,液压系统工作使抓斗的转耙闭合后,可抓取铲齿铲下的污物,抓斗提升至上极限.(下转第81页).109.更流程中有四个关键点必须严格控制,即:范围变更确认权,变更结果是否执行,变更后影响评价,各方是否接受变更代价.1.范围变更确认权事先在委托合同或补充协议中明确项目干系人各方谁有权确认项目范围变更,并且限定变更请求必须有书面材料.客户需要向客户方项目负责人提出书面申请,由客户方项目负责人审批后移交实施方项目经理.这样,对所有的变更双方的项目负责人都能做到心里有数.而且用户在递交书面变更申请时比较慎重,一般都在己方内部经过讨论后进行,减少了因用户内部看法不同导致的反复变更.2.变更结果是否执行客户方正式提请范围变更后,实施方要对范围变更进行认真分析和审核,决定哪些变更需要修改和何时修改.不是所有的变更都需要修改,更不是所有的变更都需要立刻修改.客户一般对测绘项目(特别是技术标准和实施过程)不甚了解,他们认为很简单的事情可能解决起来会很复杂.因此项目经理和项目小组要冷静地分析用户需求本质是什么.如果用户建议很难实现,可以和用户进行沟通,询问用户是否可以用其他方式来实现其目的.3.变更后影响评价项目组成员都要认识到变更是有代价的.必须评估变更的代价和对项目的影响,并且要让客户了解到变更可能会发生的问题,一起判断变更是否依然要进行.测绘项目范围变更影响评价主要针对以下几个方面:一是变更前的技术路线和技术标准是否允许变更,如果达不到技术标准,一般不能进行变更;二是范围变更对成果质量的影响有哪些,影响程度有多深;三是范围变更对实施进度和实施成本影响有多大.4.各方是否接受变更代价在与客户讨论过程中,需要和客户一起判断:”修改是没有问题的,但是你能接受由此引起的进度延迟,费用增加,性能下降等吗?”一般来说,如果客户认为该变更是必须的(变更非常有可能是其上级领导提出的),就会接受这些后果,通过与客户的协商,项目组可能会得到回报或者即使没有回报也不会招致公司和客户双方的埋怨.如果客户认为该变更(上接第109页)操作门机起升机构把抓斗提升至坝面上,移动门机到指定卸污位置,抓斗张开卸污.一个工位清污完毕后,由门机的带动清污机到下一个清污工位按上述进行重复作业.清污机优点:A.直接采用现有坝项门机,减少设备费投入.B.充分利用坝顶门机纵向移动速度快和卷扬机升降速度快的特点,完成一次清污所用时间较短,提高清污效率.C.耙斗采用液压开闭,使抓斗有足够的插入力,抓物效果好.D.设有过载,松绳及限位等多种保护,清污过程安全可靠.清污机缺点A.需要坝顶门机配套使用.容易造成启吊设备抢用问题B.耙斗导向轮以拦污栅栅条为导向,需对原有拦污栅进行改造.(三)小结清污机在电厂运行中担负着清理污物,疏通拦污栅,保虽然有必要但是可以暂缓,双方签署备忘录后留待以后解决.如果客户认为该变更可有可无,多数情况下会取消变更.这时,比较稳妥的做法是让客户对于明显的变更做出确认,一般是签字确认.这样既可防止频繁变更,也让客户认识到变更带来的工作量加大是项目延期的原因.最后,变更进行时必须保证最终方案的唯一性和完整性.同时,要对所有变更进行跟踪和验证,确保变更按要求完成.(五)结束语测绘项目从大类上分有大地测量,工程测量,摄影测量,地图编制,地理信息系统工程,地籍测量,界限测量,房产测量,海洋测绘等.各大类项目之间的项目规模,施工技术要求,成本预算,进度计划,项目管理等实践经验区别很大,但每一类内的项目之间实践经验是可以比较的,并且相互借鉴.笔者建议借助成熟的项gl管理软件l:IProject(美国微软公司),P3e/c(美国Primavera公司),Power(中国上海普华科技发展有限公司)对测绘项目进行分门别类的计算机辅助管理.借助计算机技术既能实现项目管理的标准化,高效率,同时也会沉淀每一个项目管理过程,经验和教训(不会因某个人调换岗位影响继承历史积累的管理实践经验).对于项目范围管理,更需要上述的做法.笔者认为按照项目管理的理论和方法进行科学的项目管理的实践越多,越能感觉到项目范围管理是整个从启动和计划到实施和控制再到项目收尾和后评价的基础与核心.【参考文献】【1陈文晖.项目管理的理论和实践【M】.北京:机械工业出版社2008.2】2林则夫,包晓春.项目管理软件应用【M.北京:机械工业出版社.2008.【3周萌萌,黄鑫雄.谈测绘项目管理卟现代测绘,2008,31(4).4】付世峰.测绘工程项目成本管理】_科技资讯,2010,16.【5】王志平.测绘项目的风险管理U】.地理空间信息,2008,6(6).6王全盛.用项目管理的方法进行测绘生产质量管213.科技咨询导报.2007.证机组正常运行的重任,特别是在安装灯泡贯流式机组的电厂更能表现出清污机的重要性.龙州一,二级水电站根据进水口的布置情况,采用一台GD型移动式清污机对拦污栅实施清污,适合现有场地空间,土建要求低,易于安装;作业面积广,进水口无论有几孔拦污栅,只需装一台机,性价比高;抓斗上下运动不用导轨,无磨擦,能耗小;一次能抓取几百公斤重的垃圾,处理量大;电控系统采用PLC及触摸屏控制,实现全自动清污处理,适用于”无人值班,少人值守”水电站.无永久浸泡部件,故障少,维护量极低.清污机投运后,避免了机组冲击性破坏,机械清污代替人工清污,清污效率高;解决了栅压差过大的安全隐患,保证电站厂房安全,安全效益显着;不再需要停机清污,增加发电量,给电站带来更高的经济效益.综上所述,GD型移动式清污机方案具有节能,高效,安全可靠,改造少,投资省等优点,更适合龙龙州一,二级水电站.81.