[12-11 16:59:52] 来源:http://www.tmgc8.com 水利水电 阅读:3680次
【摘要】一些低水头小水电站,因垃圾来量集中或单块垃圾重量太大,而威胁拦污栅的过流能力和安全,影响电站机组的正常运行。采用外置式拦污栅,能够经济有效地解决这个问题。
【关键词】 小水电站 外置式拦污栅 优势 设计方法
低水头径流式小水电站(以下简称电站)的站址一般处于某个流域的中下游河段,站址以上集雨面积大,流经人类聚居点多,这些河段的河水往往具有流量大、垃圾多的特点。每当雨季来时,河流的中上游,都有大量的垃圾被冲入河中,随河水流走,给中下游的电站的正常运行造成严重的威胁。
据了解,大部分的电站都遭遇过垃圾带来的麻烦。垃圾的影响一般来自于两种情况:一种是大块的垃圾,如枯木、树根等,这样的垃圾撞击拦污栅,轻则使栅条变形,重则撞破拦污栅,威胁机组的安全,这种垃圾很难清除,若不及时清除会影响电站出力;另一种是成片的漂浮垃圾,由于种种原因,河面漂浮垃圾容易集中连成片,当大片的漂浮垃圾进入电站流道时,在水流的推动下紧紧附着在拦污栅上,在短短的几秒钟内,拦污栅的过流能力迅速降低,需要紧急停机清污,严重的会损坏机组或电气控制设备。
对于这个问题,目前最为有效的解决办法是把拦污栅移出电站外,设于进水渠口,这样就能扩大拦污栅面积,降低过栅流速,消除垃圾的不利影响。下面对外置式拦污栅的特点、设计方法及优点等进行详细的论述。www.tmgc8.com
一、电站拦污栅的布置特点
电站拦污栅布置一般有2种方式:一种是内置式,拦污栅就布置在电站厂房前部,栅墩属于厂房的一部分,拦污栅一般设一个倾角,后面是机组检修闸门;另一种是外置式,拦污栅布置在电站进水渠口,离开厂房有一定的距离,栅墩是独立于厂房的砼结构,与厂房砼结构没有联系,栅叶立面布置一般设75°倾角,拦污栅底坎与拦砂坎结合设计,以降低土建投资。
内置式的布置特点是:每台机组具有独立的拦污栅,栅面积小,深度大,过栅流速较大,一般达到1.5m/s以上,且流速分布不均匀,靠近流道口处的过栅流速更大,清污困难。
外置式的布置特点是:所有的机组共用一道拦污栅,拦污栅总面积大,深度小,过栅流速较小,一般在0.8m/s以下,尤其是电站不满发时,过栅流速更小,且流速分布较为均匀,清污方便容易。
二、外置式拦污栅的设计方法
外置式拦污栅的设计由两部分组成—栅座及栅叶设计,由于拦污栅所受的荷载不大,故栅叶的强度设计易满足要求,但要做到结构简单、运行安全、经济实用的设计目的也不易。带来困难的不是计算方法,而是一些计算参数的确定,这些参数直接影响拦污栅的经济及安全性,这些参数是过栅流速、设计水头及栅座抗倾安全系数K。下面就这几个重要参数的计算和取值进行计算分析。
1、过栅流速的计算及确定。
过栅流速是指水流在拦污栅内的流速,用公式表达为:V=Q/A,Q