水電站攔污柵水頭損失和清污機(jī)械研究現(xiàn)狀和趨勢(shì)

本文主要對(duì)攔污柵局部水頭損失的機(jī)理,攔污柵水頭損失與發(fā)電水頭之間的關(guān)系,以及國內(nèi)、外的研究現(xiàn)狀作一個(gè)綜述。

湖南省南津渡水電站是一個(gè)低壩引水式逕流電站,水庫庫容小,集雨面積大,且多為林區(qū)。每遇洪水期,庫區(qū)漂浮物較多,因渠首相距大壩1km,大部分雜物經(jīng)引水渠漂浮至前池,嚴(yán)重堵塞機(jī)組進(jìn)水口攔污柵,造成機(jī)組發(fā)電水頭損失,影響機(jī)組發(fā)電效益。文章就減少機(jī)組進(jìn)口攔污柵水頭損失問題進(jìn)行了探討。

本文簡(jiǎn)要介紹國內(nèi)外水電站攔污柵清污機(jī)械的分類、特點(diǎn)及其應(yīng)用。

河床式水電站攔污柵清污技術(shù)——針對(duì)位于河流中下游的低水頭河床式水電站水輪機(jī)進(jìn)水口攔污柵經(jīng)常嚴(yán)重堵塞的情況，討論了外擴(kuò)式攔污柵存在的問題，提出了改進(jìn)措施，即改進(jìn)柵板結(jié)構(gòu)布置，采用二維外傾式攔污柵；改進(jìn)沖污操作方法，采用快速平水倒沖法沖污；采用其...

通過對(duì)水電站攔污柵的背景現(xiàn)狀和存在問題的分析,提出以預(yù)防阻塞為解決水電站攔污柵阻塞問題的技術(shù)出發(fā)點(diǎn),介紹一種防阻塞式攔污柵的技術(shù)設(shè)計(jì)方案,防阻塞式攔污柵以傳動(dòng)裝置構(gòu)件的巧妙設(shè)計(jì),解決了傳統(tǒng)的攔污柵在運(yùn)行時(shí)將懸浮物懸掛在攔污柵上面的問題,避免懸浮物造成攔污柵阻塞的情況。

攔污柵結(jié)構(gòu)為框架式結(jié)構(gòu),其地震工況下結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定和安全是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。本文采用三維有限元方法,對(duì)某電站進(jìn)水口攔污柵結(jié)構(gòu)進(jìn)行了動(dòng)力分析。針對(duì)計(jì)算成果中結(jié)構(gòu)的應(yīng)力薄弱部位,提出了兩種優(yōu)化方案,并通過計(jì)算對(duì)比分析,得到了結(jié)構(gòu)合理的布置方案,對(duì)類似工程的攔污柵結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),具有一定的參考價(jià)值。

在低水頭水電站設(shè)計(jì)中,對(duì)過機(jī)水頭損失應(yīng)進(jìn)行細(xì)致的分析計(jì)算。對(duì)設(shè)計(jì)中常被忽視的電站進(jìn)口、出口可能產(chǎn)生的一些附加損失進(jìn)行了分析討論,提出在多污物河流上攔污柵水頭損失應(yīng)考慮由于經(jīng)常性掛污所產(chǎn)生的附加損失,電站出口水頭損失應(yīng)計(jì)入尾水管出口至下游河道之間連接段中的損失。

徑流式水電站運(yùn)行中最重要的問題之一是攔污柵柵條之間的間隙逐漸被堵塞。分析了徑流式水電站各種攔污柵清污機(jī)的局限性和優(yōu)點(diǎn),介紹了新系統(tǒng)的開發(fā)

洼垴水電站是一座以發(fā)電為主、兼灌溉的中型水利水電工程.工程建成后,由于前池?cái)r污柵無清污設(shè)備,水流中的垃圾堵塞攔污柵,水電站建成后采用人工清污,清污效果差且需要停機(jī)清污,嚴(yán)重影響機(jī)組發(fā)電效率.通過市場(chǎng)調(diào)研和結(jié)合工程實(shí)際,對(duì)水電站前池?cái)r污柵進(jìn)行改造后安裝了浮動(dòng)自加壓式耙斗清污機(jī),改變了水電站前池?cái)r污柵垃圾堵塞水頭影響發(fā)電的狀況,提高了發(fā)電效率.

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對(duì)浮板式拍門的撞擊力進(jìn)行分析并對(duì)其水頭損失進(jìn)行計(jì)算,介紹了浮板式拍門的優(yōu)點(diǎn)。

洼垴水電站是一座以發(fā)電為主、兼灌溉的中型水利水電工程。工程建成后,由于前池?cái)r污柵無清污設(shè)備,水流中的垃圾堵塞攔污柵,水電站建成后采用人工清污,清污效果差且需要停機(jī)清污,嚴(yán)重影響機(jī)組發(fā)電效率。通過市場(chǎng)調(diào)研和結(jié)合工程實(shí)際,對(duì)水電站前池?cái)r污柵進(jìn)行改造后安裝了浮動(dòng)自加壓式耙斗清污機(jī),改變了水電站前池?cái)r污柵垃圾堵塞水頭影響發(fā)電的狀況,提高了發(fā)電效率。

王甫洲水電站攔污柵振動(dòng)計(jì)算與加固措施研究——王甫洲電站為低水頭徑流式電站，廠房進(jìn)水口攔污柵在運(yùn)行初期即發(fā)生了攔污柵條不同程度破壞的事故，影響了電站的安全運(yùn)行和效益。結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)原型觀測(cè)進(jìn)行了攔污柵振動(dòng)計(jì)算，從提高攔污柵的自由振動(dòng)頻率出發(fā)，提出了攔...

柴石灘水庫壩后式電站攔污柵為垂直布置型式,主要是根據(jù)水庫庫容大、清污深度深、污物多為樹枝,樹叉及城市垃圾,以及水工建筑物集中在左岸的特點(diǎn)設(shè)計(jì)的。與之相配套的機(jī)械式深水垂直清污機(jī)較通常設(shè)計(jì)的清污機(jī)具有以下特點(diǎn):①采用了液壓清污耙斗;②采用帶排繩裝置的電纜卷筒;③采用plc電氣控制系統(tǒng)。該攔污柵和清污機(jī)已正常運(yùn)行4a多,為電站的安全、可靠運(yùn)行提供了保證。

《起重運(yùn)輸機(jī)械》　2008(5) 水電站清污機(jī)開合機(jī)構(gòu)的改造 柳州起重機(jī)器有限公司　莫世貢　歐志明 　　廣寧某水電站工程中廠房進(jìn)水口攔污柵配套 使用的清除污物的清污機(jī)為反抓、橋式、卷揚(yáng)型, 實(shí)用于傾斜攔污柵的清污機(jī)形式。該臺(tái)清污機(jī)在 使用過程中出現(xiàn)了耙斗張口小,懸空倒卸污物耙 架傾斜過大現(xiàn)象,達(dá)不到原先預(yù)計(jì)的清污效果及 效率。經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)對(duì)清污機(jī)進(jìn)行反復(fù)觀察與測(cè)試, 決定對(duì)該清污機(jī)的開合機(jī)構(gòu)進(jìn)行改造。 1　清污耙體構(gòu)成 清污耙體主要由開合耙斗、開合支承座、耙 架(含有耙齒與耙架前后輪等)、導(dǎo)輪裝置、連桿 等構(gòu)成。其結(jié)構(gòu)見圖1。開合支承座焊接在耙架 圖1　清污耙體懸空結(jié)構(gòu)側(cè)圖 11起升鋼絲繩　21導(dǎo)輪裝置　31導(dǎo)輪槽 41連桿裝置　51開合耙斗　61開合鋼絲繩 71耙架　81開合支承座 上,開合耙斗繞開合支承座轉(zhuǎn)軸軸心旋轉(zhuǎn)來實(shí)現(xiàn) 耙斗張開或閉合。導(dǎo)輪裝置

化立體倉庫系統(tǒng)堆垛機(jī)程序更加容易維護(hù)。文獻(xiàn) [2]中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表和論述表明,采用結(jié)合遺傳算 法、蟻群算法和模擬退火算法的思想的混合粒子群 算法的交叉操作,是與個(gè)體極優(yōu)和群體極優(yōu)進(jìn)行交 叉,因此會(huì)改變下一代群體的質(zhì)量,有助于提高搜 索效率。在自動(dòng)化立體倉庫系統(tǒng)堆垛機(jī)作業(yè)路線優(yōu) 化中采用粒子群算法有助于提高自動(dòng)化立體倉庫系 統(tǒng)堆垛機(jī)工作效率。 4　結(jié)束語 實(shí)際應(yīng)用表明,采用粒子群算法優(yōu)化自動(dòng)化立 體倉庫系統(tǒng)堆垛機(jī)作業(yè)路線,能夠提高堆垛機(jī)作業(yè) 效率。目前已提出多種pso的改進(jìn)算法,如采用 離散pso算法解決tsp問題,取得了較好的效果; 文獻(xiàn)[1]提出了一種基于遺傳算法、蟻群算法和 模擬退火算法思想的一種混合pso算法來求解tsp 問題;文獻(xiàn)[2]提出了一種基于子群雜交機(jī)制的 粒子群算法求解旅行商問題等。這些改進(jìn)的pso

化工廠對(duì)水的需求量很大，一般都會(huì)在江河邊設(shè)立取水源，而且都會(huì)在入水口處安裝攔污柵清污機(jī)等清理設(shè)備來清理水中的枯木樹枝，雜草等雜物，以防止其進(jìn)入取水管道內(nèi)造成管道堵塞和水泵等設(shè)備的損壞，否則影響工廠的生產(chǎn)，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)造成一定的安全事故。因此攔污柵清污機(jī)的穩(wěn)定和安全運(yùn)行就尤為重要。

《華東水電技術(shù)l990年第期 水電站攔污柵的抗振穩(wěn)定分析 韓祖恒 (總工室) 提要 攔污柵是常規(guī)水電站丑抽水薔能電站進(jìn)水口重要組成部分．以往設(shè)汁時(shí)．均根據(jù)污鈞祝襄可能在攔污柵上下辨形成的 一定水頭差．拄靜力方法拉葬其強(qiáng)度．但近年來多十電發(fā)現(xiàn)攔污柵柵聾脫落報(bào)環(huán)事救．嚴(yán)重影響水電站的安全運(yùn)行．從面『 起了人們的_芰注．經(jīng)國內(nèi)，卜太量研究結(jié)果．認(rèn)為這種破壞是由于攔污柵固有頻率與水疏贏經(jīng)攔污柵時(shí)產(chǎn)生的脫體犧率一致 時(shí)．引起諧振所致．四此．設(shè)計(jì)攔污柵時(shí)必須進(jìn)行動(dòng)力分析．文中將介紹常用的簡(jiǎn)要舒析方法． 一 、總述 不論是常規(guī)水電站或抽水蓄能電站，進(jìn)水口前沿一般應(yīng)設(shè)置攔污柵，其功能是防止污物或 漂浮物進(jìn)入引水系統(tǒng)，若進(jìn)入水輪機(jī)，則將磨損水輪機(jī)的葉片，影響水輪機(jī)的正常運(yùn)行。所以在 水電站的設(shè)計(jì)中．?dāng)r污柵也是一個(gè)應(yīng)該引起人們重視的部位。

建立了魯?shù)乩娬緮r污柵結(jié)構(gòu)模型,基于三維動(dòng)力有限元法對(duì)其進(jìn)行抗震分析,計(jì)算得到結(jié)構(gòu)的8階自振特性,采用振型分解反應(yīng)譜法以及動(dòng)靜結(jié)合的方法對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行動(dòng)力分析,對(duì)模型的優(yōu)化方案進(jìn)行了對(duì)比分析并提出了合理化建議。

通過室內(nèi)模型試驗(yàn),對(duì)80目和120目自清洗網(wǎng)式過濾器在清水過濾時(shí)的水頭損失和排污狀態(tài)下的最佳排污時(shí)間進(jìn)行了試驗(yàn)研究。清水過濾狀態(tài)時(shí),通過對(duì)試驗(yàn)用過濾器的進(jìn)水口和出水口建立伯努利方程,推導(dǎo)出過濾器清水水頭損失的通用表達(dá)式,在不同的進(jìn)水流量下(0～220m3/h),結(jié)合試驗(yàn)數(shù)據(jù)得出了2種目數(shù)濾網(wǎng)水頭損失的經(jīng)驗(yàn)表達(dá)式;排污狀態(tài)時(shí),在對(duì)2種濾網(wǎng)各自設(shè)置5個(gè)不同排污壓差及3個(gè)相應(yīng)不同進(jìn)水含沙量條件下,得出了排污口含沙量隨排污時(shí)間的變化曲線規(guī)律為先變大后減小,15s時(shí)出現(xiàn)拐點(diǎn),20s以后趨于穩(wěn)定,為保證過濾器的排污效果及節(jié)約水資源,確定過濾器的最佳理論排污時(shí)間段為20～30s,結(jié)合試驗(yàn)數(shù)據(jù)和誤差分析,理論推導(dǎo)出120目濾網(wǎng)的最佳排污時(shí)間計(jì)算表達(dá)式,計(jì)算結(jié)果表明:理論值與試驗(yàn)值吻合較好。

京南水電站采用臺(tái)式動(dòng)水清污機(jī)進(jìn)行清污,既達(dá)到了清污效果,提高電站的經(jīng)濟(jì)效益,同時(shí)又減少了垃圾堆積對(duì)攔污柵及機(jī)組的危害。臺(tái)式動(dòng)水清污機(jī)的特點(diǎn)設(shè)計(jì)新穎,操作簡(jiǎn)單、投資省,見效快,經(jīng)濟(jì)效益尤顯突出。

水電站傳統(tǒng)治污方案是采用導(dǎo)攔清綜合治理污物,在現(xiàn)實(shí)中存在一定的缺陷(攔污排潰散,攔污柵前污物大量集中,傳統(tǒng)清污機(jī)清污效率低等等),造成電能損失,為提高水電站發(fā)電效益,該文提出一種新的治污方案。