7.2 Механическое оборудование водопропускных устройств гэс и гаэс

7.2.1 В состав механического оборудования водоприемных устройств (водоприемников) ГЭС и ГАЭС входят:

- сороудерживающие решетки и средства их очистки;

- ремонтные затворы;

- аварийно-ремонтные затворы.

7.2.2 При проектировании объекта гидравлические формы конструктивных элементов водоприемника, определяющие гидравлические параметры потока – направление течений, величин средней и местных скоростей течения, распределение давлений по стенкам, величины гидравлических потерь определяются на основании гидравлических расчетов или моделирования и технико-экономического сравнения вариантов с учетом опыта эксплуатации аналогичных сооружений.

Для водоприемников ГЭС и ГАЭС при гидравлических и технико-экономических расчетах определяющим является целесообразный минимум потерь энергии на входе в турбинный водовод станции.

7.2.3 С целью максимально-возможного снижения потерь энергии на сороудерживающих решетках (опыт работы ГЭС показывает, что наибольшие потери энергии происходят на сороудерживающих решетках) и снижения затрат на сороочистку в период эксплуатации необходимо:

- изучение возможных источников сора в период наполнения водохранилища и эксплуатации объекта (торфяные и дерновые поля, водоросли, древесина всех видов, строительный мусор, шуга, лед и др.), в том числе и изучение опыта эксплуатации объектов в аналогичной ситуации;

- разработка мер перехвата сора на подходах к ГЭС и его удаление от перехватывающих устройств;

- прогноз шугообразования и подплывания льда;

- разработка конструкции сороудерживающих решеток (сороудерживающих устройств), в наибольшей степени соответствующих характеристикам ожидаемого поступления сора, льда, ледовых образований и гидравлически обоснованной конфигурации проточной части водоприемника.

7.2.4 Положение и габариты ремонтного и аварийно-ремонтного затворов в водоприемнике устанавливаются после определения геометрической конфигурации водоприемника, исходя из требований гидравлической целесообразности, расположения и конструкции сороудерживающей решетки и сороочистных устройств.

7.2.5 Конструкция сороудерживающей решетки

7.2.5.1 Параметры сороудерживающих решеток определяются исходя из назначения скорости течения воды на решетках в пределах от 1,2 до 0,8 м/с с меньшей скоростью течения при ожидании большого объема потока сора к водоприемникам. При глубинных водоприемниках с затрудненной очисткой решеток и мало засоренных водохранилищах могут применяться не очищаемые решетки с параметрами скорости воды на решетках не более 0,4 м/с.

7.2.5.2 Расчетный перепад на решетках принимается равным 2 м при их заглублении до 20 м и 3 м при заглублении более 20 м.

7.2.5.3 Расстояние между стержнями решетки в свету не должно превышать наименьшего зазора между лопастями турбины, и подлежит согласованию с поставщиком турбины.

П р и м е ч а н и е: для поворотнолопастных и пропеллерных турбин расстояние в свету между стержнями сороудерживающей решетки 1/20 диаметра рабочего колеса, и не более выходного диаметра сопла ковшовой турбины. См. также СТО 17330282.27.140.013-2008.

7.2.5.4 С целью сокращения гидравлических потерь напора на сороудерживающих решетках в ее конструкции следует предусмотреть:

- обтекаемую форму поперечного сечения стержней;

- ориентацию стержней и ригелей по линиям тока воды; для гидроузлов с глубокой сработкой водохранилища и для горизонтов верхнего бьефа, при которых обеспечивается максимальная выработка электроэнергии, или обеспечивается максимум отдаваемой мощности на пиковых электростанциях;

- применения несущих конструкций решетки в виде ригеля-фермы (каркас из сквозных элементов).

7.2.5.5 При возникновении условий образования шуги перед водоприемником (для низконапорных ГЭС) должен быть предусмотрен электрообогрев решеток, обеспечивающий прохождение шуги через решетку без прилипания к ней (поддержание положительной температуры стержней и ригелей решетки).

7.2.5.6 Управление решетками производится передвижными грузоподъемными механизмами.

7.2.6 Сороочистные устройства.

Тип сороочистного устройства (передвижное, подвесное, ковшовое, грейферное) определяется в зависимости от ожидаемой характеристики сора, общей компоновки водоприемника и типам грузоподъемных механизмов, которыми оборудуется водоприемник. При ожидании значительных объемов сора с разнообразным составом целесообразно предусмотреть сороочистные устройства различных типов.

При любом типе сороочистных устройств должна быть возможность извлечения решетки для ее очистки.

7.2.7 Ремонтные затворы водоприемников

7.2.7.1 Ремонтные затворы водоприемника, применяемые для перекрытия отверстий при отсутствии течения, при ремонте находящихся за ними аварийно-ремонтных затворов, их закладных частей, водоводов и гидроагрегатов, должны обеспечить перекрытие отверстий при любом уровне верхнего бьефа, включая нагонные и волновые явления в водохранилище.

7.2.7.2 Ремонтные затворы должны иметь байпасы для заполнения нижележащих водопроводных трактов. Время заполнения и параметры байпаса определяются параметрами турбинных водоводов (деривации) и определяется проектной документацией и в задании на разработку конструкции затвора.

7.2.7.3 Уплотнения ремонтного затвора должны предотвратить протечки до объемов, позволяющих выполнить необходимые ремонтные работы. В зависимости от параметров деривации объем протечек задается проектировщиком объекта (справочно: не более 0,3 л/с на 1 м периметра уплотнения).

7.2.7.4 Маневрирование ремонтными затворами осуществляется передвижными грузоподъемными механизмами.

7.2.7.5 При отсутствии на водоприемнике аварийно-ремонтных затворов, число ремонтных затворов должно быть равно числу водоприемных отверстий.

7.2.8 Аварийно-ремонтные затворы

7.2.8.1 Для каждого аварийно-ремонтного затвора в проектной документации должны быть четко определены требования к выполняемым им функциям в аварийных ситуациях, условия и алгоритм функционирования, включая действующий напор, скорость потока (в том числе и при разрыве водовода), источники и последовательность прохождения импульса на закрытие.

7.2.8.2 Аварийно ремонтный затвор должен иметь байпас для заполнения нижележащих водопроводных трактов или иметь возможность быть поднятым частично или полностью при незаполненном водоводе. Данные байпасы могут использоваться также для поддержания трубопровода в заполненном состоянии в объеме протечек направляющего аппарата турбины.

7.2.8.3 Для маневрирования аварийно-ремонтными затворами во всех случаях предпочтительны индивидуальные подъемные механизмы. Этот тип механизмов управления является обязательным для затворов, осуществляющих функции защиты гидроагрегатов от разгона и перед открыто уложенными металлическими турбинными водоводами.

7.2.8.4 Время закрытия аварийно-ремонтного затвора (время опускания) в зависимости от выполняемых им функций задается в проектной документации и в задании на разработку конструкции затвора.

П р и м е ч а н и е: Время опускания затвора с индивидуальным механизмом от 2 до 5 минут.

7.2.8.5 Система управления аварийно-ремонтных затворов помимо автоматического закрытия под действием противоаварийных защит, должна включать возможность выдачи команд на закрытие затворов с местного и центрального пультов управления ГЭС, а также возможность закрытия затворов вручную.

7.2.8.6 За аварийно-ремонтным затвором обязательно устройство для подвода воздуха (аэрационное устройство) при опорожнении трубопроводов и выпуска воздуха при его заполнении. Параметры аэрационного устройства и его конструкция определяются в проектной документации.

7.2.8.7 Если водоприемник выполнен сифонного типа, то функции аварийно-ремонтных затворов выполняют устройства (клапаны) для срыва вакуума, действующие также автоматически от независимых источников энергоснабжения.

7.2.9 Механизмы для обслуживания водоприемников

7.2.9.1 Маневрирование сороудерживающими решетками, ремонтными затворами, сороочистными устройствами и выполнение ремонтных операций на аварийно-ремонтных затворах и их индивидуальных грузоподъемных механизмах, должно осуществляться мостовыми или козловыми кранами, которые должны иметь, кроме главного подъемного механизма, вспомогательные подъемные механизмы для обслуживания всего технологического оборудования водоприемника.

7.2.9.2 Тип крана мостовой или козловой определяется наличием или отсутствием закрытого отапливаемого помещения водоприемника, а также использованием этого крана для обслуживания другого оборудования гидроузла.

7.2.9.3 На площадках в верхнем и нижнем бьефах зданий ГЭС и ГАЭС, расположенных в климатических зонах с продолжительным периодом минусовых температур, должны быть предусмотрены помещения, приспособленные для круглогодичного проведения ремонта сороудерживающих решеток, ремонтных и аварийно-ремонтных затворов и средств удаления сора.

7.2.9.4 Система энергосбережения приводов затворов водоприемников должна полностью отвечать требованиям, изложенным в п.7.1.8 настоящей главы.