水电厂论文合集12篇

时间:2023-03-29 09:27:49

水电厂论文

水电厂论文篇1

1概述

伴随着我国经济的不断发展,水电行业的运行方式也在呈现出一种逐渐转变的趋势。现阶段AGC应用被广泛应用于我国水电领域,同时在电网调度的基础上开展与运行。网上信息的确定对调度负荷有直接影响,尤其是对于水头变化的水电站来说,更是需要对上述现象进行重点注意,最终实现在各个小型水电站之间对机组负荷进行合理分配的目标。水轮发电机组运行状况会对电站使用效果有直接影响,电站在实际运行时可能会出现使用效果不理想的现象。为在真正意义上实现水电站安全生产,我们必须进行不断的努力与创新。安全生产是水电站安全生产管理的重要组成部分,同时也是水电站安全生产管理工作正常运行的基础与前提。现代化管理是水电站未来发展趋势与方向,为实现对劳动生产率的有效提高,必须在实际生产过程中对生产过程的安全顺利进行保障,同时促进安全生产管理工作的顺利运行。应该为劳动工作者创造良好的工作环境,促使劳动者的生命安全得到保障,这不仅对提高生产效率有重要作用,同时对水电站实现经济效益最大化有促进作用。龙凤山水库在1958年真正建立,同时其电厂在1969年真正实现发电并投入运行,水库共有2台大流量卧式发电机组,每台分别为1600KW,预计每年发电1500万度。经过长期的运行与工作,已经出现设备是陈旧以及故障不断的现象。后来经专业人员对其控制系统进行更新与改造,不仅实现对安全生产管理的有效加强,同时对电厂安全运行有重要意义。该电厂不仅为水库经济效益创收,还在真正意义上对自身价值与意义进行充分发挥。

2牢固树立安全生产观念

安全运行是水库与电厂进行一切工作的基础与前提,为实现在安全的基础上对发电量进行提升,就必须加强安全管理工作,同时上述做法对有效降低损耗有重要作用。设备管理以及员工安全生产也对其有直接影响,因此在实际进行工作时必须对上述因素进行综合考虑。其中主要包括三点,下面我们进行仔细分析。2.1水库以及电厂已经要多年的运行时间与经验,加强安全生产教育是确保安全生产发电的基础,实现从根本上对安全事故进行避免。因此,在实际工作中无论是领导还是工作人员都应该树立牢固的安全生产观念,对自身安全负责。2.2为对安全生产进行保障,电厂每年都会进行固定的停电检修,在此期间电厂领导还需要对安全生产教育进行主持。“以人为本,安全生产,预防为主”是电厂在实际进行管理与生产时的基本原则,同时可作为安全生产方针对水库电厂安全生产管理工作进行指导。在实际进行安全生产教育时可结合电厂实际情况对安全责任事故进行合理的分析,促使员工对其中的经验进行吸取。2.3为对员工的安全生产责任心进行有效增加,可在实际对电厂进行经营与管理时对认真负责的工作人员进行表彰与奖励,帮助员工对安全生产观念进行有效的树立。这不仅是对工作人员自身安全负责,也是电厂正常运行的保障。

3定期开展全员技术培训,提高技术管理水平

水库电厂在建厂开始有一批经验丰富的优秀员工,但经过长时间的发展,部分老员工已经逐渐退休。新员工呈现出逐年更新的状态,文化素质参差不齐以及业务水平较低等现象在新员工中普遍存在,这对电厂的现代化生产与管理目标的实现有阻碍作用。因此在实际上岗前应结合实际情况对员工进行科学的培训。3.1春季检修期培训相关领导可利用春季电厂停电检修期间对全体员工进行技术培训。其中水电以及电气检修员工都在理论基础学习的范围之内。同时在实际进行授课时需要对电厂实际情况进行有效结合,做到有计划以及有针对性。机组结构、性能以及工作原理等都是电厂在实际运行时的基本内容,因此在授课时必须对上述内容进行重点讲解,对工作人员的技术管理水平进行有效提高。3.2新员工培训新员工在进厂时,都会被安排在有老员工的班次或组别,老员工可以起到带动作用,促使新员工对工作环境与工作内容尽快熟悉,同时对工作要领进行掌握,最终实现对独立工作能力的有效提高。

4加强发电生产设备管理

发电生产设备是电厂的主要生产工具,保证发电设备安全、高效的运行,提高经济效益,检查维护发电生产设备对水库电厂安全生产有非常重要的意义。主要包括四个方面:4.1春季检修期设备管理水库电厂设备已运行多年,发电机组、继电保护系统小故障经常出现,每年春季设备检修项目繁多,电厂员工通过安全管理的责任心,精心维修,使陈旧的发电设备坚持正常运行。4.2发电机组检修记录在发电生产管理中,为每台发电机组建立健全完善的设备账单,建立全面的技术档案,做好检修、更换零部件记录。对于机械设备故障在检修过程中分析原因,提出处理方案,随时检查运行状况并作详尽记载,为设备检修打下基础。4.3建立设备管理责任制水机、电气等设备均有员工专职负责,要求员工掌握所管设备结构、性能、工作原理,熟悉常见故障及处理方法,当班期间加强巡视、维护,动员全体员工参与设备管理,随时将发现、解决的设备运行缺陷提报主管厂长,及时备案处理。

5加强巡视检查,发现问题及时处理主要包括两方面

5.1巡视检查是电厂安全运行的关键水库电厂运行管理分为水机、电气两个班组,建立了详细的运行巡视检查制度,要求1次/h巡视检查。在巡视检查过程中,集中精力全身心投入,观察仪表显示、听声音异常、嗅空间异味,一旦发现异常即刻分析原因着手处理,不能及时解决的及时上报,避免事故发生。对水轮发电机组温度、转数、出力、控制保护系统工作状态做好检查记录。5.2运行交班前做好全面检查将本班运行检查情况、运行及检查记录移交接班组。接班组做好接班前检查,掌握发电设备运行状态,达到安全运行的目的。

6加强监督检查实现安全生产

水库电厂建立安全生产管理制度,监督、检查至关重要,管理制度落到实处方能确保发电生产安全。水库管理处领导会同电厂管理人员逐月进行安全检查,年终全面检查。通过检查及时发现不安全因素和设备缺陷,提高职工安全意识,保证安全生产。结束语安全生产管理是一项重要的企业管理工作,同时也是一项需要长期坚持、不能松懈的工作。需要各级领导重视,全体职工参与。只有坚持“以人为本、安全第一”的安全管理方针,才能最大限度地避免和控制发电设备安全事故的发生,实现电站安全生产管理,有效的提高电厂的经济效益和社会效益。

作者:王春雨 单位:五常市龙凤山水库电厂

水电厂论文篇2

论文正文:

水电厂丰水期清污效益探究

1、拦污栅前垃圾堆积对电厂丰水期运行造成的危害

电厂自1号机投产发电以来,几年的生产发电运行情况充分说明丰水期机组运行没有及时清除拦污栅前垃圾会导致水头损失,并影响水轮发电机组的安全及出力。半沉浮的树枝、木头流过拦污栅后流入水轮机流道,撞击导叶、桨叶使机组振动或摆动过大而造成剪断销、连杆断损等事故,对机组安全运行危害较大。竹尾、水草、稻草等工农业生产、生活垃圾在拦污栅前逐日堆积而造成水头损失,使水轮发电机组不能在额定的水头正常运行,危及了水轮发电机组的安全和出力,直接影响了生产发电和发电经济收入。

1.1 2002年丰水期机组运行状况及经济效益

2002年丰水期,1、2、3、4号机组均投入生产发电运行,日平均流量达1050m3/s,4台机组全开满发,运行流量充沛(单机流量263m3/s)。4月2-6日,上下游水位差达7.8m(机组额定水头7.8m),但由于竹尾、水草等垃圾逐日在电厂进水口拦污栅前堆积,堆积厚度高达1~1.2m,造成水头损失达80cm,机组仅能带14.5MW出力运行,是额定出力的80%;4月7日水头损失达100多cm,机组仅能带10MW运行,不得不将机组全停,利用泄水闸弃水排除拦污栅前垃圾,机组全停时间达1.5h。4月10日由于树枝、木头流过拦污栅,流入水轮机流道撞击导叶、桨叶使机组振动或摆动过大而造成1号机剪断销断损5根,被迫停机抢修达12h;6月14、15日,1、2号机组接连故障,剪断销、连杆断损10多根,停机抢修达50h。2002年4-9月累计损失发电量250万kWh,直接经济损失100万元(出售电价按综合电价0.40元/kWh计算,下同)。

1.2 2003年丰水期机组运行状况及经济效益

2003年5月4-10日,4台机组全开满发,入库流量达1000m3/s,上下游水位差7.8m。与2002年丰水期情况相仿,由于拦污栅前垃圾没有清除造成水头损失达80cm,机组仅带14.5MW出力运行,是额定出力的80%。5月11日水头损失达130cm,机组仅带10MW运行,不得不再次将机组全停,利用泄水闸弃水排除拦污栅前垃圾,全停时间达2h;8月15、16日,由于树枝、木头流过拦污栅,流入水轮机流道撞击导叶、桨叶使机组振动或摆动过大而造成1、2号机组接连发生剪断销、连杆断损等事故,被迫停机抢修30h。2003年4-9月累计损失发电量达300万kWh,直接经济损失120多万元。

2、电厂采取清污措施后的发电经济效益比较

2003年年终总结时,电厂领导、职工一致意识到,电厂丰水期运行的工作重点应是加大力度及时清除拦污栅前垃圾。吸取2002、2003年的教训,电厂在进水口平台拦污栅顶部增设了PW20/4耙斗式清污机,同时组建清污班,负责及时清除拦污栅前垃圾,以减少水头损失,提高机组出力,确保机组安全多发电。2004年丰水期间,清污班员工及时有效的清污工作对提高发电量、增产增收的效果是显著的。

与2002、2003年(同等自然条件因素)比较,2004年增加发电量350万kWh,增加发电经济收入140万元。2005年电厂总结上年度的工作,提出要进一步搞好拦污栅前垃圾清除工作,激发清污班员工工作的积极性和主动性。电厂对清污班员工增加2项福利:其一,电厂出资为清污班员工注射预防传染病毒疫苗;其二,电厂给清污班员工每人每天2元的清污补贴。在2005年丰水期间(4-9月),清污班员工克服各种不利的外界因素,放弃节假日休息,认真及时地清除拦污栅前垃圾。2005年4-9月份水头损失从80cm减至30cm,出力从14.5MW增加到17.8MW,机组安全得以保障。

与2002、2003年(同等自然条件因素)比较,2005年增加发电量450万kWh,增加发电收入180多万元,与2004年比较,增加发电量150万kWh,增加发电经济收入60多万元。2006年电厂的年度工作计划明确提出全年的生产发电任务为2.98亿kWh。为确保完成全年的生产发电任务,电厂和运行车间领导都意识到及时清除拦污栅前垃圾是确保机组安全、增加发电潜力的有力保证。

为了使PW20/4耙斗式清污机的运行完好率达到100%,2006年1月23日,电厂组织相关技术人员对清污机进行了一次系统全面的检查,对耙斗机构进行了技术改造,并对清污机的行走机构和提升机构进行了维修维护,确保清污机在丰水期的安全高效运行。2006年4-9月,水头损失从60cm减至20cm,出力从15.5MW增加到17.8MW。与2002、2003年(同等自然条件因素)比较,2006年增加发电量550万kWh,增加发电收入220多万元,与2004、2005年比较,增加发电量160万kWh,增加发电收入64万元。

3、确保丰水期机组安全高效运行的建议和措施

a)为减少拦污栅前垃圾对机组的危害,确保丰水期机组正常运行,提高经济效益,在电厂进水口拦污栅前1~2km处,增设浮动式拦污排,把大部分垃圾堵拦在进水口拦污栅前,减少拦污栅前的垃圾清除工作,有利发电。

b)在泄洪闸增设排漂孔用作排除垃圾,即在丰水期电厂机组全开时流量仍多的情况,需要通过泄洪闸弃水,在调节水库水位的时候,就可以利用排漂孔调节水位,也可用排漂孔排除部分垃圾,以减少清污工作,有利发电。

c)增装清污机械设备,可在进水口平台拦污栅的顶部安装清污机,以确保清污工作基本能达到机械化作业,提高清污效率和效果。

水电厂论文篇3

二、固定资产管理在水电厂计划管理中的重要性

1.固定资产管理是计划管理中的核心内容。

随着社会对电力需求量的加大,我国电力企业快速成长,达到了空前的规模,想要保障电力企业的健康发展,实现水电厂可持续发展目标的实现,必须做好计划管理。计划管理的重中之重是固定资产管理,是水电厂计划管理中的核心内容,是防止水电厂固定资产流失,提高水电厂管理水平,提高水电厂固定资产利用率的重要手段。水电厂计划管理的首要任务就是加强固定资产管理。水电厂应对固定资产管理有一个正确的认识,积极总结经验、改革方法,强化水电厂固定资产管理水平和质量,为水电厂发展创造有利条件,提高水电厂生产力和生存能力。

2.固定资产管理是强化水电厂管理的必要手段。

水电厂是典型的固定资产密集型企业,不仅资金密集,其他非货币性资产更加密集。但经过调查发现,很多水电厂管理上都存在着“重购置、轻管理”的现象,一些领导认为设备属于大宗物品,不会轻易损坏或丢失所以无需管理,这种思维给企业造成了不必要的损失,导致了水电厂管理中出现了制度不健全、机制不完善、管理不明确等问题,导致出现了不该购置的重复购置,急需购置的却缺少资金等现象。强化固定资产管理在水电厂计划管理中的地位是提升水电厂管理水平,提升固定资产价值,实现固定资产利益最大化的主要途径。

3.固定资产管理是明确管理责任的关键。

不论是水电厂还是一般企业,在发展中、管理中都涉及到了许多的责任问题,如果问责不明,无法明确管理责任,在出现问题时便会出现无人负责,无人管理的现象。明确管理责任至关重要,固定资产管理是明确管理责任的关键。水电厂设备购置、使用、报废各个环节都涉及到了众多部门及实物管理与核算问题多方面问题,固定资产管理是明确涉及部门及员工责任分工的重要手段,通过固定资产管理才能实现管理责任的层层落实,确保工作的顺利开展。

三、当前水电厂固定资产管理中存在的问题

1.账目价值与实际价值不符。

电力企业的固定资产不同于一般企业,其种类更加繁多,存放地点更加分散,管理部门众多。这一特征导致了水电厂固定资产账实不清现象的出现,并且这一现象已经成为了水电厂固定资产管理中较为普遍的突出问题。导致电力账目价值与实际价值不符的主要原因是:固定资产价值管理和实物管理标准不一致、固定资产相关费用支出标准不明确两方面原因。由于电力企业固定资产种类繁多,每种的管理标准都有着一定的差异性,生产部门与财务部分看待固定资产的角度不同,管理方式存在一定差异,极容易造成固定资产账实不符的发生。

2.管理手段及方式落后。

目前很多电力企业在发展中,依然采用传统人工固定资产管理模式,这种管理方式不仅效率低,更具有一定的滞后性,根本无法很好的发挥固定资产管理职能。并且传统人工在进行固定资产管理时,数据不易保存、易丢失等问题比较突出。导致这种现象的主要原因是在水电厂固定资产管理中缺少对现代化技术的应用,缺乏信息化技术的融入,不注重信息化建设。随着电力企业固定资产管理的日益发展,传统人工管理已经无法满足现代电力企业固定资产管理需求。

四、强化水电厂固定资产管理的对策

1.统一固定资产管理目标。

解决水电厂账目价值与实际价值不符问题,是水电厂固定资产管理中的首要任务。统一固定资产管理目标是解决账目价值与实际价值不符的主要途径,在固定资产管理工作开展中可将固定资产按类别进行详细的划分,根据不同类型和不同阶段制定固定资产管理目标,利用统一的管理目标,提高水电厂固定资产管理的有效性和质量,为水电厂经营发展创造有利条件。

2.加强信息化建。

二十一世纪是一个信息的时代,如今全世界都向着信息化的方向发展着,企业在经营管理中融入现代化信息技术已经是一种不可逆转的必然趋势,水电厂想要在时代的洪流中生存下去,必须坚持与时俱进,加强信息化建设,利于信息化技术提高固定资产管理水平和质量,现实无纸化办公,使水电厂的固定资产管理更高效、更快捷、更实时、更精准。

水电厂论文篇4

1.3灯泡贯流式水电站厂房布置及特征[29~51

1.3.1厂房类型

灯泡式贯流机组厂房多为挡水厂房,厂房本身作为枢纽挡水建筑物的一部分。挡水厂房可分为单纯挡水厂房和溢流厂房。由于厂房兼作挡水建筑物,其设计标准和闸坎等挡水建筑物相同。

单纯挡水厂房为通常采用的形式,其结构简单,厂房四面有足够高的挡水墙挡水,水库上游来水流量大于发电用水时,多余水量由泻水闸弃水。

溢流厂房可通过厂房顶泻流,分担泻水任务,减少泻水闸孔数,节省泻水闸工程量。溢流厂房上、下游挡水墙无须设置到水库最高水位以上,厂房本身土建工程量也可减少。同时厂房的浮托力也减少,厂房的接触力也可大为改善。厂房顶溢流堰面可设闸门也可不设闸门。不设闸门时,水位超过溢流堰面时,自由溢流弃水,可省去金属结构工程量。枢纽正常蓄水位较高时,通常设置闸门挡水,水库需要弃水时,由闸门控制泻流。在溢流弃水发电时,由于水流的射流功能增加发电量,在溢流弃水不发电时,减少或清除了厂房尾水的回流淤积。溢流厂房的结构复杂,比常规挡水厂房施工难度大。在有条件的情况下采用溢流厂房其经济效益还是很好的。

1.3.2厂房布置及特征

(1)流道及进出口设备布置

灯泡式水轮发电机组过水流道外形由生产厂家根据试验确定并提供给设计部门,流道通常可分成进口段、中段和出口段。灯泡式水轮发电机组放置在流道中段内,其上游部分为进口段,下游部分为出口段。

流道进口段通常布置有拦污栅、检修闸门及其所属的起闭设备和进口闸墩、胸墙及桥面结构。上游闸门至机组首部距离很近,流道进口的布置主要是确定拦污形式和拦污栅、检修门及坝顶公路的相对位置。

大多数灯泡贯流式机组电站在厂房渠道进水口处依次设置拦污浮排、拦沙坎、拦污栅,以拦截飘浮物和防止推移质泥沙进入机组流道。现在有部分电站,取消拦污浮排,在电站进水口上游的拦沙坎上设置一排拦污栅,即把拦污栅布置在进水墩前缘上游数十米处。采用这种通敞式布置的主要优点有摘要:①因拦污栅离厂房有一定的距离,使厂房前有一相对静水区,水流流态比较稳定,过栅流速较小,污物轻易清除,由于拦污栅引起的水头损失小,可以提高机组出力;②一旦某孔拦污栅被污物堵塞严重,水流可以从其它孔通过,在厂房前的静水区内进行调整,不至于对某一机组的发电出力产生明显的影响,因此,通敞式拦污栅不失为一种好的布置形式。

流道出口段布置有尾水闸门及其启闭设备。由于贯流式机组流道平直,机组上下游闸门的设计水头和操作水头相差不大,从经济角度尾水闸门亦具备作为工作闸门的条件。尾水快速闸门和尾水事故闸门是贯流式机组电站尾水闸门布置的两种类型,也是防机组飞逸事故的常用过速保护办法,当电站采用机组和尾水闸门联合运行方式时,又是控制电站流量流道的工作闸门。

(2)主厂房布置

灯泡贯流式机组主机成卧式布置在流道内,尾水管为直锥形,对溢流式和非溢流式等各种厂房结构有很强的适应性,溢流式厂房虽然可节省厂房投资,但这种厂房有噪音大、通风采光条件差、吊物孔受气候影响、溢流面的吊物孔密封要求高等缺点,在我国所建崖电站中大多采用非溢流封闭式厂房。

机组间距、厂房高度、跨度灯泡贯流式机组的安装程序有两种摘要:第一种,尾水管里衬(包括法兰段)管形座~接力器基础(厂房封顶)桥机机组。第二种,尾水管里衬(厂房到顶)桥机管形座机组尾水管里衬法兰段。

主厂房高度主要决定于配水环(导水机构)组件翻身的吊装要求。各大件吊装方法必须和厂家协商,认真对待,一旦没有考虑周到,将给安装检修带来很大麻烦。

主厂房跨度主要由机组结构尺寸和发电机、水轮机各部件的安装要求决定。在发电机转子、定子安装前,先将灯泡头冷却套(或发电机上游柜架)吊入机坑内。为了方便安装,应认真审查厂家发电机安装竖并的尺寸,满足几个大件的安装要求。

灯泡式机组间距主要由流道尺寸决定,一般比常规机组小。由于管形座的支臂已形成进入机组内部的通道,有些大型机组此通道和廊道相接,故在机组之间不必设置楼梯,只需在主厂房两端设置楼梯至水轮机廊道。楼梯进口可设在主厂房下游侧副厂房内。

目前国内已运行和在建的灯泡贯流式机组电站,主厂房的布置形式各有其特征,归纳起来有以下几种摘要:

①主厂房分运行层、管道层和廊道层共三层的格式。国产机组的调速器和油压装置管道接口以及回油箱等设备均布置在楼板下面,加之辅助设备较多,尺寸大,假如都布置在运行层,水工结构、设备布置方面都有一些困难。或者假如下游水位较高,安装场需抬高,运行层和安装场取同一高程的话,下面的空间高,可增设管道层。这样,运行层显得整洁、美观、方便,把一些阀门、自动化元件等附属设备布置在管道层也便于操作维护,两全其美。而运行层设一整层还是局部,通常又有两种方式摘要:运行层为局部,布置成半弧岛式,仅下游侧设有运行层,发电机、水轮机竖井的盖板在管道层。这样可减少噪音的影响,管道层检修维护方便,节省投资,但这种布置由于运行层面积小,运行维护不够方便。运行层为整层,将发电机和水轮机安装竖井的盖板布置在运行层,这样就形成了整个运行层地面,比较宽敞,运行管理方便。

对于管道层中管道、电缆的布置方式,可根据此层的高度以及其它综合因素分如下在运行层的楼板下面架空和在管道层分别设置管道沟及电缆沟两种。

廊道层是贯穿各机组的通道,此层布置有轴承油箱、测量管路、排水泵等辅助设备。

②主厂房分运行层和廊道层共二层的格式。

如前所述,进口机组的调速器、回油箱、油压装置之间联接管路的接口在侧面,阀门自动化元件布置较集中,组合体积小,其管道及阀门等辅助设备只需在主机四周稍微低一点的坑中布置便可,有些自动化元件布置在灯泡体内,只需将联接管路和电缆布置在机组两侧的电缆沟和管道沟内,不必设管道层。这样,既节省土建费用又方便运行,主厂房宽敞。例如摘要:南津渡、马迹塘等电站都是如此。

由于国产机组调速器、油压装置等设备的要求,耀设管道层即主厂房分三层是合理的,假如制造厂能钧调速器及油压装置的结构进行改造,使自动化元件尽量布置在机械拒内或灯泡体内,连接管接口布置采几进口机组的形式,这样主机室就可以分两层布置,既司减少工程量又便于运行管理。

(3)副厂房的布置

副厂房必须便于同主厂房联系,还应注重运行人员的工作条件。为了充分利用尾水管基础结构以上的空间,副厂房布置在主机室的下游侧,这是灯泡贯流式机组电站常用的格局。机旁盘、励磁盘宜布置在这里且和操作层同高程,便于运行管理。在尾水管上部布置副厂房节省投资,但是这样副厂房通风差、噪音大,工作环境差。尤其是有些尾水副厂房顶层兼作公路桥梁(如马迹塘水电站),汽车开过时振动、噪声都比较大。因此中心控制室、载波通信室、资料室等主要生产副厂房(这些需要运行人员8h连续工作的场所),不宜放在尾水平台上副厂房内,应放在靠近岸边安装场靠下游侧的副厂房内(如木京电站)。为改善下游侧副厂房的通风条件和采光条件,可将下游挡水墙向后移,使之和副厂房有一定的距离,这样可以在副厂房的墙上开设窗户,改善通风和采光条件(如都平电站、木京电站)。

(4)安装场布置

安装场面积的确定应按大修时放置机组各主要部件来考虑,也要适当考虑安装的要求,当电站要求几台机组同时安装时,应适当加大安装场的面积。根据几座已建电站的经验,安装场主要考虑转轮、配水环、转子、定子、主轴(包括推力轴承和导轴承)等五大件的组装和翻身所需场地,其他一些小部件,可在主厂房内进行。安装场长度取2倍的机组间距,便能满足要求。

1.4灯泡贯流式水电站厂房结构应力的探究方法

1.4.1厂房结构应力的探究的必要性

灯泡贯流式水电站厂房一般由上游挡水闸门、流道、下游挡水闸门、排沙孔、主厂房上部结构等部分组成,由于是由多个孔洞组成的复杂三维孔洞结构,作为挡水建筑物,要承受上、下游水平功能力,使河床式厂房的内力分布较其它型式的厂房更加复杂,而灯泡贯流式机组较轴流式相比,其机组型式、受力方式有自身特征,非凡是对于厂内溢流式厂房使得厂房结构布置和受力条件更加复杂,设计中许多技术新问题需要通过计算深入探究,为了全面了解各设计工况(非凡是厂房表孔泄流情况)厂房坝段应力、位移状态,使厂房结构设计更加合理、平安、经济,采用整体三维静动力有限元计算是十分必要的。

通过整体三维静动力有限元计算,了解厂房流道的应力、变形、配筋及防裂情况;厂房表孔闸墩和底板的应力、变形、配筋及防裂情况;厂房上部结构的自振频率应大于表孔过流脉动优势频率,以防止共振;厂房流道、表孔边墩的自振频率同机组频率要相对错开,以防止共振。

1.4.2厂房结构静力的探究方法

目前对水电站厂房结构应力及稳定分析方法有摘要:结构力学法、材料力学法和有限元法[52~56。

结构力学法和材料力学法对电站厂房应力及稳定分析计算中比较简单,但是对于比较复杂的厂房结构过于简化计算模型将导致计算结果不能反映厂房结构的实际应力状态,尤其在某些应力状态比较复杂的部位由于过于简化而引起计算结果错误,而且结构力学法和材料力学法对于求解瞬态及动力学分析也比较困难。

有限元法是20世纪40年代提出的处理材料属性和边界条件较复杂新问题的一种有效的离散化的数值方法,离散后的单元和单元之间只通过节点相联系,所有的力和位移都通过节点进行计算。利用有限元法对厂房结构进行应力分析计算有以下优点摘要:(1)大型水电站厂房的物理模型制作不易,有些因素模拟困难,不能作过程仿真分析,而有限元模型则易于模拟;(2)有限元模型能突出构成建筑物本质特征的因素,便于分析了解建筑物的性能;(3)可以变动模型有关因素条件进行敏度分析,了解他们对厂房影响的程度及趋向,为改进设计提出启示;(4)能针对厂房的某一部分进行具体模拟,来计算结构中重要部位的应力分布状况;(5)能进行非线性分析、模态分析以及动力分析。

1.4.3厂房结构动力的探究方法[57

动力学新问题在国民经济和科学技术的发展中有着广泛的应用领域。最经常碰到的是结构动力学新问题,它主要包括动力特性分析和动力时程分析两种类型。对水电站厂房的动力分析主要探究厂房结构在地震和机组震动功能下厂房结构的应力分布以及其稳定性。因此,对厂房结构的动力分析也就是抗震分析。目前,对水电站厂房动力分析的方法常有以下几种摘要:

(1)振型分解反应谱法

根据振动分析,多质点体系的振动可以分解成各个振型的组合,而每一振型又是一个广义的单自由度体系,利用反应谱便可以得出每一振型水平地震功能。经过内力分解计算出每一振型相应的结构内力,按照一定的方法进行各振型的内力组合。

该方法考虑了多个振型的影响,计算精度较高,但该方法是利用反应谱得出每一振型的地震反应,以静力方式进行结构分析,属于拟静力法的范畴.

(2)时程分析法

根据结构振动的动力方程,选择适当的强震记录作为地面运动,然后按照所设计的建筑物确定结构振动的计算模型和结构恢复力模型,利用数值解法求解动力方程。该方法可以直接计算出地震地面运动过程中结构的各种地震反应(位移、速度和加速度)的变化过程,并且能够描述强震功能下,结构在弹性和弹塑性阶段的变形情况直至倒塌的全过程。该方法属动力分析的方法,由它可以了解结构反应的全过程,由此可以找出结构地震过程中的薄弱部位和环节,以便修正结构的抗震设计.但该方法耗时太多,并且所选的地震波也不一定就能代表结构实际要遭遇的地震。所以,目前只对一些体型较复杂的建筑和超过一定高度范围的高层建筑,才应用该方法来检验结构抗震性能。

(3)随机分析法

由于她震动的随机性和复杂性,结构的地震反应也应该是随机而复杂的,因而只能求得结构地震反应的统计特征,或者求得具有出现概率意义上的最大反应,这一方法从随机观点处理了反应超过定值的概率,使抗震设计从平安系数法过渡到了概率理论的分部系数法,它属于结构地震反应分析的非确定性分析法。

(4)能量分析法

地震功能下,地震动的能量输入到结构,要转换成结构的应变能而耗散地震动的能量。该方法就是分析这种能量的转换关系或直接比较能量的输入和耗散,以结构在地震中的变形、强度和能量吸收能力作为衡量标准,按答应耗能状态进行设计,控制结构的变形和强度。用能量耗散性质可以反应结构的地震非弹性反应.能量耗散的全过程,既反映了结构的变形,又表达了地震反复功能的次数即强震的持续时间,从而能反应地震的累积破坏。

该方法的优点就在于它包括了力和变形两个方面的新问题,是力和变形的综合度量;同时,对地面运动的敏感性也较小,输入地震波的性质变化对能量反应不如对变形的影响大。这是一种很有发展前途的方法。

1.5本文探究的主要内容

本文完成的工作主要有以下几个方面摘要:

(1)国内外灯泡贯流式水电站建设目前状况及水电站厂房静、动力分析的调研、分析;

水电厂论文篇5

2专家系统的结构和原理

简单地说,专家系统是一种智能的计算机程序,但与传统程序有所区别:

*传统程序:数据结构+算法=程序

*专家系统:知识+推理=系统

其基本结构如图1所示。

其中,知识库、数据库和推理机是专家系统的核心。知识库用来存放领域专家知识;数据库用于存放初始数据、证据、推理过程中得到的中间结果等;推理机是运用知识库的知识进行推理的一组程序,主要有正向推理、反向推理以及正反向混合推理三种。知识获取是知识库的基础,是专家系统开发中最难最关键的一步,被称为专家系统开发的“瓶颈”,当前知识获取的形式主要有:手工获取、自动获取、手工自动相结合三种。人机解释接口使用户能够以自观、方便的形式与机器、进行对话,尽可能避免误操作。

专家系统的工作过程如图2所示。

3分析思路

对于给水泵来说,设备本体的监测一般通过分析振动信号来进行,而且这方面已有不少的应用实例,并且随着近代数字信号处理理论以及技术的发展而不断进步。而设备当前的运行工况(包括与泵相连的管路系统)则一般通过分析过程量进行,例如泵的工作点的概念,是从宏观上来衡量泵的工作状况,它是建立在流体力学计算和水力试验相结合的基础之上的,这是一种较经典的方法,具有丰富的应用经验。

机械设备在运行过程中的振动及其特征信息是反映系统状态及其变化规律的主要信号。因而利用振动信号对设备进行监测,是设备故障诊断方法中最常用、最有效的方法。但是鉴于给水泵在火电厂的重要地位,应建立以振动监测为主,辅以过程量监测的检测方法。通常,电厂辅机状态检修中的基本监测参数可包括:

(1)动态参数:振幅、频率、相位、振动速度、加速度。

(2)静态参数:轴向位置、偏心位置、机壳膨胀。

(3)过程参数:转速、温度、流量、压力、压差。

根据给水泵运行状态监测的特点,可采用分析型专家系统,将给水泵可能出现的问题和相对应的解决办法抽象变成形式化的数据,预先存入知识库,它们的可能组合便构成状态空间或问题空间,于是,搜索求解就在这一限定空间中进行。当系统接受到形式化后的数据时,就对这些数据与抽象解之间进行启发式匹配,找出相应的抽象解集,最后经过解的求精从解集中识别出具体解,方便用户理解接受。

4给水泵运行状态监测专家系统的建立

对于专家系统,最主要和最困难的就是建立知识库,这首先需要有可靠的知识来源和合理的知识获取机制。由于知识库的建立需要领域专家和知识工程师的长期合作,才能比较完备地建立起来,因而在此,仅构造一个演示型专家系统,即只对锅炉给水泵的两组动态参数(轴前X方向振动,轴后Y方向振动)和一些过程参数(给水泵转速,温度,流量,压力、压差等)进行检测,以验证系统方案的可行性和有效性,以后若条件成熟再进行扩展。

可采用VisualC++的MFC来开发这个专家系统,其运行需要MFC的动态链接库(DLL),除此之外还需要两个DLL:MisData.dll和DspData.dll,这两个DLL是专为专家系统开发的,它们仅以几个接口函数与之相联系。

专家系统采用了面向对象的编程技术(OOP)来组织程序,其运行就是建立在下面几个模块的相互作用之上的,如图3所示。

各个模块开发好以后,可进行连接编译,生成应用程序NetExp.exe,运行后调出一个用户窗口画面,使用户通过该画面及时了解给水泵的工作状态,并进行相应的操作。该画面实现的功能如表2所示。

5结束语

专家系统已广泛用于各个专业领域,取得了很大的成功。专家系统用于状态监测和故障诊断还有很大的发展空间,特别是在专家系统的知识获取技术上,当前我国主要采取人工获得为主的方法,而更高级的是机器自动获取知识,既减少人力,又节约时间,但至今没有突破性进展。另外,还可以将知识库和用户控制界面分开来,开发一个具有通用性的骨架系统,使之与不同的知识库连接,从而能快速地开发不同的专家系统,当然,这需要定义统一的接口。

参考文献

水电厂论文篇6

1概况

1.1电厂概况

广州蓄能水电厂(简称广蓄电厂)位于广州市东北,离广州约120公里,总装机容量2400MW,目前是世界最大的抽水蓄能电厂。A厂和B厂分别装有四台300MW可逆式水泵/水轮/电动/发电机组。主要机电设备从国外进口。

A厂第一台机组1993年6月29日投产,1994年12月1日竣工。

B厂第一台机组1999年4月6日投产,2000年6月26日竣工。

广蓄电厂上、下水库容量均为2700万m3,落差535m,可供8台机组满负荷发电约6小时,抽水约7小时。经多年运行,其循环效率达76%。

A厂50%容量使用权卖给香港中华电力有限公司,期限40年,两台机组由设在香港的中电系统控制中心直接控制。A厂的两台机组和B厂的四台机组由广电调度中心直接控制。

广蓄电厂担任广东电网和香港中电电网调峰填谷、事故备用的作用,是广东电网主力调频电厂,是实现西电东送和三峡电力送广东的主要技术保证,同时也是广东大亚湾核电站和岭澳核电站安全经济运行的技术保证。表1是广蓄电厂投产以来主要运行参数。

广蓄电厂投产以来主要运行参数表1

电网大型机组或线路跳闸造成电网周波下降,我厂机组快速启动恢复电网周波。下表为十年来,我厂对电网153次故障快速响应启动成功率100%。造成电网周波下降损失功率均为600MW以上,因此每次启动都为多台机组同时启动。详见表2。

广蓄机组对电网故障快速响应统计表表2

1.2机构设置

广东蓄能发电有限公司(简称广蓄公司),属下有广蓄电厂和在建的惠州蓄能水电厂(简称惠蓄电厂)。

广蓄公司由广电集团控股(占54%),广东核电投资有限公司占23%股权,国家能源投资公司占23%股权。

广蓄电厂机构设置"三部两室"。香港中华电力有限公司派来电厂工作的员工,是作为电厂聘用的员工,分别安排在电厂机构的相应岗位。早期12人,现在只有4人,到今年底将剩3人。

1.3主要职能

运行部负责实时运行分部和水工观测分部管理。实时运行分部负责全厂范围内机电设备运行管理;水工观测分部负责上、下水库,地下厂房,引水隧道,厂区公路,边坡和厂区建筑的观测、维修管理。

检修部负责电气分部、机械分部和自动化分部管理。电气分部负责全厂电气一、二次设备检修和维护;机械分部负责全厂机械设备的检修和维护;自动化分部负责计算机监控系统的硬件、软件和传感器的检修和维护,工业电视、通讯等设备运行和检修。

生技部负责物资采购,仓库管理,安全监督、考核,档案管理,生产统计,培训和生产系统对外联系。

办公室负责文秘、人事、劳资、行政、财务、汽车管理、保卫和对外联系,同时还是电厂党、政、工、妇、计生的日常归口部门。

总工室负责技改审批,重大技术问题攻关和非常规的大型试验组织协调。下属网络中心负责办公自动化的硬件、软件维护管理。

2运行管理

电厂运行是一个特殊的岗位,他们是第一线生产人员,要求知识面宽,熟悉全厂设备及系统,具有实践经验和事故分析能力,责任心强,反应敏捷,他们的工作表现直接影响到电厂的安全生产。他们要连续倒班,生活没有规律,设备正常时工作量不大,设备故障时工作量大,安全责任重大。

我们针对运行岗位特点参考国外经验,将运行人员的工作分成值守、待命值班(ON-CALL)和定期巡检三部份。

实时运行分部有值长、全控值班员和值班员。其中值长从全控值班员中选拔,经验丰富能胜任事故处理,有最高等级授权;全控值班员为能同时胜任A、B两厂值守工作的运行人员;值班员为只能胜任A厂或B厂值守工作的运行人员。

2.1值守工作

值守工作岗位要连续倒班,每班人数多少对运行人数影响最大。以前电厂每班运行人员人数,按能完成电厂设备较大事故处理的原则进行配备。我厂是按设备正常时的日常工作量进行配备。

我厂值守工作由全控值班员担任,实行六班四倒,每班1人,在厂外行政大楼值守中心上班,负责对A、B厂八台机组进行监控。我厂机组启/停工况转换和负荷调整由广电调度和中电调度负责,只有在通讯故障或监控系统故障时才把控制权收回由值守人员操作。

2.2待命值班(ON-CALL)

待命值班(ON-CALL)由一位值长和一位值班员组成,他们周一至周五,8小时内在厂房上班,周末和8小时外在厂区待命。接到设备故障或事故报告后驾车进厂房处理,若需要检修人员配合时直接通知检修ON-CALL人员到现场参加事故处理。

他们负责将检修设备退出备用和检修后将设备恢复备用的安全隔离措施操作。如果需要监护的话,由值班员操作,值长监护。ON-CALL值长还负责办理工作票许可和结束手续。

运行ON-CALL人员A厂、B厂各设三组,每组由一位值长和一位值班员组成,每周轮班一次。ON-CALL值长是处理事故的第一线指挥员,他有权直接通知各部门人员参加事故处理。

A厂、B厂分别由电气、机械、自动化各一名组成检修ON-CALL组,周一至周五,8小时内他们仍在本班组工作,8小时外在厂区待命。

厂部每周设一名中层干部作为ON-CALL负责人,当班的一周内负责协调较大的事故处理工作,周末行使生产副厂长的职权。

2.3设备定期巡检

为了使巡检到位,能及早发现设备缺陷和事故苗头,我们制订了巡检规程,详细规定各设备巡检周期、巡检内容、要摘录的数据和每天巡检路线。这些都输入到具有条码识别的"智能巡检"数据采集器内,数据采集器会自动提示运行人员一步步做下去。定期对采集的数据在计算机上进行分析。

我厂定期巡检工作由不是当班的一组ON-CALL运行人员负责,从周一至周五,8小时内执行。也就是三组运行ON-CALL人员,一组当班,一组巡检,一组休息,每周轮换一次。

2.4防误操作闭锁

我厂电气设备广泛采用封闭式结构,400V以上的电气设备均有可靠的防误操作程序锁,500KV采用计算机程序闭锁。设备退备检修时,值长把完成这台设备的安全隔离措施所有钥匙锁进一个小盒子内,锁这个盒的钥匙连同办完工作许可手续的工作票交给这项检修工作的工作票负责人。这样在检修工作结束之前运行人员无法改变安全隔离措施,确保检修人员的安全。

我厂投产初期经原广东省电力工业局安监处同意,除500KV操作和装拆临时接地线操作外,均可实行一人操作。十多年来没有发生过误操作。

我们一直采用经认真编写、认真审核的标准操作票。对运行人员进行较长时间培训,分阶段、分系统进行考核,使他们都掌握全部标准操作票。对不同水平人员进行不同的授权。获可以一人在电气设备上操作的只有几位经验丰富的值长。

有这种授权的几位值长技术水平是电厂最高的,只由他一人操作,没有监护人也就没有依赖,自己要对自己生命负责。派出去操作的人要注意他当时的心理状态稳定,这是保证安全的重要条件。

防误操作闭锁装置要象其他主要设备一样定期维护。严格执行闭锁程序,坚决杜绝随便解锁。

2.5规范管理、量化考核

针对我厂运行人员少,素质较高,大部份工作都是一个人独立完成,监管难度大。我们制订了《运行人员规范化工作条例》共有八章179条,尽量详细规范值长、全控值班员、值班员的各项工作,以及"两票三制"等各种制度。

还制订了《工作绩效量化考核实施细则》共有八章87条,每条都有扣分或加分的具体规定。每年都组织运行人员参与对"条例"和"细则"进行修订。成立一个由运行部长和实时运行分部长等人员组成的考核小组,负责定期对每位运行人员进行考核评分。考核结果每季度在厂内局域网公布,有不同意见可以在10个工作日内向考核小组提出。

年终结算,对分数排在最后的一位,要从新竞争上岗。

我们积极开展多方面探索,力图逐步做到"凡事有人负责、凡事有人监督、凡事有章可循、凡事有据可依"。

3检修管理

我厂检修部人员不多,但他们要完成八台机组的小修、事故检修和日常维护工作,机组的大修外聘公司提供劳动力,电厂检修人员也要参加。

3.1"ABC工作卡"系统

为了规范我们的检修工作,避免部份设备检修的关键技能只有个别员工掌握,万一该员工离开电厂后造成影响。我厂建立了设备检修"ABC工作卡"系统。

该系统把设备检修分成A、B、C三类。A类是不用退出设备运行的巡视测量、试验等;B类是需要退出设备并做安全隔离的检修(类似一般小修);C类是将设备解体处理修复(类似大修和事故检修)。

制订每台设备A、B、C三类检修的周期,按计划申请执行。

编写详细的工作卡,主要内容包括工作人数、工期、安全措施、风险分析、工作步骤,有些还附有照片,使用工具、仪器、仪表,验收标准等。力图让具有一定经验的员工拿到这份工作卡就能进行工作,而且要求达到不同的人做同一工作,方法步骤一样,标准一样。编写"ABC工作卡"的工作量十分大,而且还要不断完善。但这是电厂十分重要的基础技术资料。

该系统对检修新员工培训,实现检修人员一专多能都起到不可替代的作用。

3.2设备维护管理系统

1999年我厂引进美国工业企业广泛使用的MAXIMO设备维护管理系统。该系统主要分三部份:设备管理、工作单管理、物资和备品备件管理等。

设备管理部份:要求将电厂每台设备每个元件都给出一个编号,各种设备的故障类型都有一个标准名称和代码。我们"ABC工作卡"都是该系统的数据库资料,设备出现的各种故障、事故及其处理结果都输入到该系统。积累了设备的这些数据后,方便进行统计和分析,从中可以找出一些规律为状态检修打下基础。

工作单管理部份:我们建立的标准操作票都是该系统数据库资料。每项检修工作从申请到运行操作票、工作票签发、工作许可都归该系统管理。我们通过对这些工作票、操作票统计分析,得知一年中各种检修工作用工情况,也可以得出相关人员一年内完成工作的情况,为考核员工提供依据。

物资和备品备件管理:我厂从采购申请、采购批准、材料入库到领料和领料批准的过程都必须经过该系统,手填采购单和领料单的模式在我厂已经废止。这些基础数据的积累,方便备品、备件材料成本统计。本系统还有各种备品备件和各种材料的最低库存设定,到达最低库存时可自动生成采购单。

3.3开展以可靠性为中心的维修(RCM)

以可靠性为中心的维修(RCM)早期在美国应用于民航飞机维修,现已广泛应用于核电、石油化工和电力等多种行业。

该系统认为设备故障模式不只是以前认为的浴盆曲线特性,而是共有六种故障模式。通过对各个系统的各部件的功能和故障模式进行分析制订出该系统各元件的维修策略。既可以避免维修不足也可以避免过分维修造成设备的可靠性降低。它可以在确保可靠性的前提下节省设备的维修成本。

3.4机组大修管理

我厂机组投运十年才进行第一次大修。2002年底和2003年底分别对#1机组和#3机组进行大修。

大修项目确定、技术措施、安全、质量和进度控制均由电厂负责。自动化设备和电气设备(除定子槽楔更换)的大修工作由电厂检修部员工完成,设备拆、装和机械部份由外包公司完成。

大修现场指挥由电厂检修部正/副部长担任。大修监理由广州健翔咨询有限公司承担。

两台机组大修后处理了安装期间的遗留问题,处理经十年运行积累起来的设备缺陷,还进行多项更新改造。大修后运行情况良好。

4安全生产管理

安全管理要体现"以人为本"和"预防为主"的方针。我厂一方面执行上级关于安全生产管理的各种规章,另一方面积极探索一套有效的安全管理系统,逐渐摆脱强调事后追究,而强调加强安全基础工作,在预防上下功夫。

根据"海恩法则"一次严重事故背后有29次轻微事故,有300次未遂事故,有1000起事故隐患。要清除一次事故必须将隐藏的上千次的隐患、未遂事故等清除,否则事故不可避免。根据安全专家对170万起事故分析得出:人为因素占88%,工程因素占10%,自然灾害占2%。只要我们探索一套科学适用的方法控制人为因素和工程因素,那么绝大部分事故就可以避免。

从1995年开始我厂引进了南非NOSA安、健、环"五星安全"管理系统,逐步把这套系统的理念和具体做法结合到我厂的工作实践中,逐渐变成每位员工的自觉行动。2000年~2003年连续4年获"四星"级,今年八月下旬南非评审专家到我厂评审,我厂获"五星"级,得94.41分的好成绩。91~100分为"五星"级。NOSA安、健、环评定的星级只在一年内有效,不是终生制。

NOSA安全、健康、环保"五星安全"管理系统分为五个方面,共七十二个元素。我们结合本厂情况按国家或行业标准制订这七十二个元素涉及的各项工作的标准,用这些标准来规范我们的各项工作,在日常实践中要有文字记录反映员工是遵从这些标准工作的,现场状态也反映所有设备、设施、环境都符合这些标准。

该系统强调每个员工的参与,在进行每项工作开始前要进行风险分析,然后采取措施尽量降低风险。强调采用技术措施降低风险,而个人防护只是最后一道防线。

每年自己内审两次,内审查出的不足,限期整改。每年请南非NOSA公司专家来厂进行评审,重点查有关记录,其次是现场。最后给出得分和星级,并提交详细报告,指出不足和需要整改的地方。评审过程对前一年提出的整改项目也是重点,若只停留在去年水平,则达不到原来分数。该系统重视不断改善、不断提高。

水电厂论文篇7

2如何加强水电厂安全生产管理

2.1以建设本质安全型企业为目标

水电厂应该以建设本质安全型企业为目标,紧密结合当前开展的创建安全五星级企业、反违章工作、隐患排查治理、迎峰度夏及防汛安全、7S管理等工作,集中开展安全生产宣传教育活动;建立以厂长为组长的领导小组,并下设办公室,健全组织机构,形成闭环管理;积极组织开展各项活动,主要包括:安全生产事故警示教育周活动、安全生产宣传咨询日活动、企业特色安全文化周活动、安全生产应急预案演练周活动、形式多样的安全生产宣教活动及安全隐患大查找活动。相关部门按照活动方案,从安排部署、宣传发动、组织开展、督促检查等各个环节上紧抓落实,确保活动有效进行。

2.2利用多种载体进行安全宣传教育

水电厂应该充分利用宣传栏、宣传海报、安全文化墙、QQ网络平台、安全质量曝光台等载体,广泛宣传加强水电厂安全管理的重要意义、重点工作、目标要求等,进而增强全员安全生产“红线”意识;结合水电厂生产的特点来编制安全教育培训教材,使培训教材具有针对性和实用性。

2.3加强安全教育,落实安全责任

水电厂安全生产的关键在于要让全体人员都掌握必要的安全技术和安全知识,能够对安全操作规程和工作纪律予以自觉遵守,从内心深处达到“我要安全”、“安全从我做起”、“我懂安全”。还要制定和下达季节性专项安全措施,如防台风、防暑、防雷、雨季作业等。与此同时,要深入水电厂生产一线开展安全生产宣传教育,严格落实安全生产责任,切实增强和提高生产作业人员的安全意识和自我保护能力,保障生产作业人员生命财产安全。同时,按照“谁主管、谁负责”的原则,由水电厂与各个二级单位签订安全生产目标责任书,并且督导二级单位与下属部门、班组、岗位层层签订安全生产责任状。通过采取这一措施,全系统上下形成了一级抓一级,层层抓落实的安全生产责任体系。

2.4制订安全事故防范措施和应急处置预案

一是做好紧急情况下的预警工作,及时有关预警信息,落实各项安全事故预防措施。二是做好各类突发安全事故应急处置工作,要确保24小时通讯畅通,对发生重特大安全事故,要按有关规定及时上报,妥善处置,严禁迟报、漏报和瞒报。三是做好各类安全事故的应急演练。四是建立完善安全管理责任体系,层层督导抓好水电厂安全生产工作,加强对安全生产措施执行情况、安全管理到位情况进行督促检查,一旦发现安全隐患问题,立即督促所属单位予以整改落实。五是安全技术交底工作务必要细化,要明确采取何种措施来控制施工环节,要明确如何防护危险、避让危险等,包括特殊气候条件下产生的危险源、客观存在的危险源等。

2.5细节入手,加强全员安全培训

一是建立组织机构,明确责任分工。水电厂应该下发全员安全教育培训工作实施方案,迅速成立全员安全教育培训领导小组,明确领导职责和部门分工,落实了相关责任。二是及时启动培训,现场宣贯解读。为增强培训的实效性,水电厂应该及时召开教育培训启动会,宣传解读培训实施方案,组织职(劳务)工进行安全培训。三是建立教育台账,落实分层培训。要求水电厂各下属单位建立安全教育专项台账,记载集中学习和分专业、分岗位培训情况。同时,水电厂还应该利用各类培训和推进项目精细化管理时机,把全员安全培训内容融入了其中。

水电厂论文篇8

1.2存在问题本系统使用的离心脱水机品牌是的德国韦斯特伐尼亚的,对来料的浓度要求在1%-8%,来料浓度对离心脱水机寿命和使用故障率有较大影响,但原来设计没有在离心脱水机入口管道安装流量计和浓度计,只能凭手动化验测量浓度,费时长,影响运行调节。解决方案:在污泥缓冲箱出口到污泥给料泵之间管道上增加流量计和浓度计,并设置表计检修旁路。同时并增加一路再循环管路回污泥缓冲箱,启动污泥给料泵后先进行再循环,等污泥流量、浓度达到标准后再关闭再循环管路,进入离心脱水机进行脱水作业。这样可以有效保护离心脱水机,减少故障率,延长使用寿命。

1.3存在问题脱硫废水处理系统属于公用系统,几乎没有机会长时间整体停运进行检查处理,但系统中的离心脱水机和箱式设备:包括废水缓冲箱、三联箱、污泥缓冲箱、石灰乳溶药箱以及对应的搅拌器都是单机,无备用设备,且设备都容易出现故障,影响整个系统运行,进而影响到脱硫系统,影响脱硫效率。解决方案:设置脱硫废水处理系统事故处理旁路。在脱硫废水处理系统来水管上和絮凝箱出口到澄清池入口这一段分别加一条旁路通往渣水处理系统。脱硫废水中的重金属或酸性物质与碱性的渣水反应生成固体去除,国内已经有嘉兴电厂等电厂将脱硫废水排入渣水处理系统的先例。当脱硫废水处理系统废水缓冲箱、三联箱、石灰乳溶药箱出现缺陷,必须停运时,通过来水管上旁路将废水暂时输送到渣水处理系统处理;当污泥缓冲箱、离心脱水机出现缺陷,必须停运时,通过絮凝箱出口到澄清池入口上的旁路将废水暂时输送到渣水处理系统处理。

1.4存在问题离心脱水机每天启动运行三次,每次运行时间约1.5小时,每小时产生废水约6吨,每天可产生清水28吨,这部分清水原设计是直接回到废水缓冲箱,进行二次处理。解决方案:经过对这部分清水进行化验,其水质与出水箱出水一样都符合排放标准(如表1),只是悬浮物含量偏高约2%左右,故直接将这部分水引入出水箱。这样不仅能节约药品和能源,也能减轻系统负荷。

1.5存在问题脱硫废水处理系统脱硫废水为一个大顺控。顺控启动条件及其它综合原因造成顺控无法进行,也不符合实际运行情况;解决方案:根据整体运行的要求对各个子系统间可能导致顺控启动失败的故障点和逻辑中的不足及错误的地方进行了有计划的修改,并对石灰乳制备顺控、加药顺控、加药冲洗顺控等重新进行调试安装,同时针对问题要因,使自动融入程控,再由几个小程控的串联完成脱硫废水系统全自动的一键启动。其中程控步序均使用统一模板。

水电厂论文篇9

1地下厂房位置选择

在选择地下厂房位置时,考虑了下面几个因素。

(1)厂房上游侧靠近水库处有F1断层,与厂房轴线基本平行。厂房应尽量远离F1,以确保厂房围岩稳定和减少渗水量。

(2)厂房靠山体侧的F3断层沿冲沟发育,F3影响范围内的不透水层埋藏很深,透水量较大。因此厂房应尽可能远离F3影响带。

(3)通过厂房的F7、F28、F29断层,与厂房轴线有较大的夹角,对厂房围岩稳定影响不大。而F12、F2断层与厂房轴线基本平行,F2断层靠河床侧正与厂房顶拱相切,对厂房围岩稳定不利,厂房应尽可能地避开。

综合以上因素,同时考虑主变室、尾水调压室及输水系统的布置,确定了主厂房位置。根据实际开挖揭露的地质情况来看,地下厂房位置选择是合理的。

2厂房纵轴线方向确定

2.1确定原则

(1)厂房纵轴线应尽可能垂直于岩体主要节理裂隙的走向或与其成较大的夹角,避免上下游边墙承受较大的侧向压力,以利于围岩稳定。

(2)轴线尽可能平行于初始地应力的最大主应力方向或与其成较小夹角。

2.2轴线方向确定

根据厂区节理玫瑰图及实测的三维地应力成果,在满足洞室稳定和输水发电系统总布置要求的前提下,厂房轴线方向确定为N40°E。理由如下。

(1)根据厂区节理玫瑰图分析,主要节理组方向为N15~30°W,次要节理组方向为N70~85°E。厂房纵轴线与主要节理组方向夹角为55~70°,与次要节理组方向夹角为30~45°。

(2)从实测的三维地应力成果看,最大主应力方向为N68.9°E,与厂房纵轴线方向夹角为28.9°,虽然夹角稍偏大,但其应力值为6.80MPa,属中低应力区,对厂房纵轴线方向选择影响不大。

3地下洞室群布置

除了开关站出线场和控制楼布置于地面外,主厂房、主变室、尾水调压室及其他洞室均布置于地下,形成了一个错综复杂的地下洞室群。

厂区枢纽布置采用主厂房、主变室、尾水调压室三大洞室平行布置的形式,因此,三大洞室的纵轴线方向与主要节理的夹角方向均较大,对顶拱和边墙稳定有利。主厂房与主变室间净距22m(1倍大洞室跨度),主变室与尾水调压室间净距19.6m。主变室靠近主厂房布置,母线长度较短,可降低造价,提高运行的可靠性。

主厂房与主变室间布置有4条母线洞,每台机组母线通过各自的母线洞至主变室。主变室中布置有电缆电梯竖井,与高程180m的地面开关站和控制楼相连接,由于主变室与主厂房安装场高程相同,故布置了一条进厂交通洞,担负主厂房和主变室的交通运输。在主厂房和主变室四周设上下两层排水廊道,排水廊道内设D76@3m排水孔形成排水帷幕,组成厂区排水系统,以减少主厂房和主变室的渗水量。

地下厂房安全通道除靠山体侧的进厂交通洞和电缆电梯竖井直接与地面相通外,靠河床侧还利用下层排水廊道经过2号排风竖井和调压室运输洞与左岸厂坝公路相接。

4厂房内部布置

主厂房洞室开挖尺寸为129.50m×21.90m×52.08m(长×宽×高),布置有4台单机容量150MW的竖轴水轮发电机组,机组间距21m。水轮机安装高程为65.60m。廊道层、水轮机层、发电机层及厂房洞顶高程分别为59.00、69.80、76.60、100.58m,尾水管底板高程50.00m。廊道层布置有盘形阀、滤水设备等;水轮机层上游侧布置调速器、油压装置等水力机械设备及管路,下游侧布置母线出线、电缆等电器设备。发电机层下游侧布置有励磁盘、机旁盘等设备。每一个机组段设楼梯一部,作为连接发电机层和廊道层的垂直交通道。安装场布置在靠山体一侧,长39m,按1台机组大修时主要部件堆放的实际需要,同时考虑施工期的安装及卸车等要求确定。检修集水井和渗漏集水井布置于主厂房靠河床侧,为避免机组检修时下游水位倒灌,检修集水井顶部高程为76.60m,与发电机层高程相同。由于山体内渗透水量难以准确计算,为保证厂房安全运行,厂房内渗漏集水井仅考虑厂房围岩及机组渗漏水量;排水廊道内的山体渗水量流入排水廊道单独设置的集水井内。在主厂房两端各布置1个空调机室。

主厂房吊车梁采用岩壁吊车梁,省去了钢筋混凝土吊车柱,缩小了厂房跨度,同时厂房桥机可以提前安装运行,方便施工。主厂房顶部采用轻钢屋架,上设轻质防水屋面,下设轻质吊顶,中间布置通风管道等。

为了改善地下厂房的运行条件,副厂房采用分散布置方式,将中控室和电气辅助生产用房及办公用房布置于主变室顶部高程180m的地面控制楼内,其余房间分别布置于主厂房和主变室内。

主变室开挖尺寸为97.35m×16.00m×14.80m(长×宽×高),内设两台220kV三相360MV·A双卷主变压器,底高程76.60m,与发电机层相同,主变压器可经进厂交通洞入安装场进行检修。主变室下部为高压电缆道和事故油池。主变室靠近进厂交通洞布置,电缆电梯竖井通向高程180m地面开关站和控制楼。在主变室两端各布置1个空调机室。

母线洞与主厂房纵轴线相垂直,开挖断面为8.00m×8.40m(宽×高),底板高程69.80m,与主厂房水轮机层高程相同。母线洞内布置有电压互感器柜、发电机断路器、励磁变压器、电气制动柜等设备。地下厂房横剖面见图1。

5地下厂房支护设计

5.1支护设计原则

(1)根据厂房部位的地质条件,主厂房、主变室、母线洞、尾水调压室和进厂交通洞等均采用喷锚支护作为永久支护形式,对尾水管、输水隧洞及局部洞室交岔口采用钢筋混凝土衬砌作为永久支护。

(2)喷锚支护设计按招标设计阶段地勘报告提供的岩体参数进行,即按维持Ⅱ类围岩稳定所需的支护强度设计。

(3)喷锚支护设计按照新奥法原理,采用“设计施工监测修正设计”的方法,在施工中加强监测和观察,根据实际情况随时调整支护参数。

5.2系统喷锚支护设计

初期喷锚支护参数的选择主要采用围岩分类法、工程类比法、理论验算法,并辅以有限单元法计算成果进行验证。

围岩分类法采用N·Barton,Q系统分类法、Bieniawski地质力学分类法(RMR)、《GBJ86-85锚杆喷射混凝土支护技术规范》和《SD335-89水电站厂房设计规范》等;工程类比法采用国内外已建地下厂房的实例进行类比;理论验算法采用喷、锚、网联合支护的设计方法验算支护效果;有限单元法采用平面有限元和三维有限元法对地下洞室群的围岩稳定性、初选支护参数的合理性、地质参数的敏感性等进行分析、论证,选择了较为合理的支护参数。

6主厂房结构设计

主厂房主要结构有尾水管、蜗壳、机墩、风罩、发电机层楼板和岩壁吊车梁等。

6.1尾水管

尾水管为单孔钢筋混凝土结构,出口为8m×8m的方形断面,轴线与机组纵轴线垂直。尾水管结构由锥管段、弯管段和扩散段三部分组成。由于锥管段和弯管上段四周为大体积混凝土,并设有钢衬,所以设计中只对弯管下段和扩散段进行了结构计算,锥管段及弯管上段参照已建电站经验配置构造钢筋。

弯管下段结构计算中,在垂直水流方向切取一代表性剖面,按弹性地基上的箱形结构进行内力计算,由于尾水管杆件截面尺寸较大,跨高比小,故计算中考虑剪切变形和刚性节点影响。扩散段结构计算中,在垂直水流方向切取两个代表性剖面,按钢筋混凝土衬砌结构采用边值法进行结构分析、配筋,按有限元法进行校核。

6.2蜗壳

蜗壳采用金属蜗壳,进口直径为5.40m,顶板最小厚度1.50m。蜗壳上半部与钢筋混凝土之间铺设弹性垫层隔开,使蜗壳混凝土不承受内水压力作用。弹性垫层材料采用聚苯乙烯泡沫板,厚度为3cm。蜗壳钢筋混凝土结构为一空间整体结构,计算中简化为平面问题考虑,即沿蜗壳中心线0°、90°、180°径向切取3个计算断面,形成一变截面Γ形框架,不考虑各Γ形框架之间的约束作用。采用结构力学和平面有限元方法进行内力分析。考虑到弹性垫层材料具有一定的弹模,正常运行时蜗壳内水压力有可能部分传至混凝土结构,为安全计,结构计算中对上述情况进行了校核。

6.3机墩、风罩

机墩是水轮发电机组的支承结构,承受着巨大的动荷载和静荷载。本电站机墩形式为圆筒式,内径5.93m,下部最大壁厚4.035m,高3.145m,它具有刚度大、抗扭和抗振性能好的特点。机墩结构计算包括动力计算和静力计算两部分。动力计算中忽略机墩自重,用一个作用于圆筒顶的集中质量代替原有圆筒的质量,使在此集中质量作用下的单自由度体系的振动频率与原来的多自由度体系的最小频率接近;机墩的振动作为单自由度体系计算,在计算动力系数及自振频率中不计阻尼影响;机墩的振动为弹性限幅内的微幅振动,力和变位之间的关系服从虎克定律;结构振动时的弹性曲线与在静质量荷载作用下的弹性曲线形式相似,从而可用“动静法”进行动力计算。在静力计算中假定荷载沿圆周均匀分布,正应力取单宽直条按矩形截面偏心受压构件计算;扭矩产生的剪应力假定按两端自由的圆筒受扭公式计算;有人孔部位的扭矩剪应力假定按开口圆筒受扭公式计算;孔边应力集中(正应力)按圆筒展开后的无限大平板开孔公式计算。计算结果除进人孔部位因主拉应力超过混凝土允许拉应力需按计算配筋外,其余部位按构造配筋。

发电机风罩为一钢筋混凝土薄壁圆筒结构,内径13m,壁厚0.50m,高3.655m,其底部固结于机墩上,顶部与发电机层楼板整体连接。风罩内力按薄壁圆筒公式进行计算,计算时考虑温度应力的影响,外壁温度取20℃(冬天)、30℃(夏天);内壁温度取40℃;混凝土浇筑温度根据当地的气温资料取12℃。计算结果表明,混凝土浇筑温度对风罩内力影响很大,因此在施工中要求严格控制混凝土的浇筑温度。

6.4楼板

发电机层楼板采用薄板、次梁、主梁和柱组成的常规板、梁、柱结构系统。设计活荷载发电机层为50kN/m2,安装场为160kN/m2。

6.5岩壁吊车梁

岩壁吊车梁是通过长锚杆将钢筋混凝土吊车梁固定在岩壁上的结构,吊车的全部荷载通过锚杆和钢筋混凝土吊车梁与岩石接触面上的摩擦力传到岩体上。岩壁吊车梁计算取纵向单米宽度,按刚体极限平衡计算,不考虑吊车梁纵向的影响。桥机设计最大轮压450kN,计算中对岩壁吊车梁的断面尺寸、岩壁壁座角和上排锚杆倾角进行了多种组合,最终确定的岩壁吊车梁岩壁壁座角α=20°,上排受拉锚杆(A、B锚杆)倾角分别为βA=25°、βB=20°,锚杆直径和间距均为φ36@0.75m,锚杆计算安全系数K=2.24(设计),K′=2.11(校核)。

水电厂论文篇10

1概述

三峡左岸电站厂房的14台机组水轮机分别由VGS集团和ALSTOM集团制造,两家的尾水管结构虽然不尽相同,但都是由其典型断面沿尾水管中心线,从水平向圆形断面渐变为竖直向矩形断面,从而构成的复杂形体。因其轮廓为复杂的空间扭曲面,同时设计对尾水管成型精度要求又很高,从而使得模板设计、制作和安装难度加大,钢筋加工绑扎复杂,混凝土方量计算也较繁琐。

2尾水管特征参数和曲线绘制方法

2.1尾水管参数特征

尾水管由锥管段、肘管段和扩散段三个部分组成,其中肘管段最为复杂。尾水管断面沿尾水管中心线(空间曲线)由水平圆形渐变为垂直向矩形,其断面参数可分解为定位参数和断面外形参数两部分摘要:定位参数由尾水管断面倾(即和水平面夹角。)和断面中心的空间坐标确定,外形参数是由断面的宽度W、高度H,圆角半径R确定。

根据制造厂家提供的尾水管断面底面坐标(Xi,Zi)和顶面坐标(Xj,Zj),以及断面中心线距机组中心线的偏移值T,可求出中心线的坐标(Xo,Yo,Zo),通过特征点和中心点的相对关系可推出尾水管各特征点的坐标,并依此绘出各特征点的轨迹线。

尾水管断面上各特征点如图1所示。

图1尾水管断面外形及特征点示意图

2.2尾水管曲线绘制方法

在AutoCAD中,可以利用其内嵌的AutoLISP语言编制曲线公式,对各参数进行运算,以坐标的形式给出,并将运算得的数值代入到绘图命令参数中,从而快速绘制出各种曲线。

各特征点轨迹线坐标都可表达如下数值关系摘要:

X=f(Xi,Xj,R);

Y=f(W,R,T);

Z=f(Zi,Zj,R);

由此可以绘出尾水管各特征点轨迹线及其投影曲线摘要:中心线的平面、立面投影曲线;尾水管顶面、底面的曲线(即P、Q点轨迹线),尾水管顶部、底部的起弧点(切点)的曲线(即PI、Pr、Ql、Qr点的轨迹线);尾水管侧壁上部和下部起弧点(切点)的曲线(即Mu、Nu、Md、Nd点的轨迹线)等等。

2.3尾水管和各种平面相交线的绘制

在计算过程中我们用到了3种切面摘要:水平切面、顺水流方向的竖直切面以及过任意两断面中心点且顺水流向的斜切面。只要尾水管断面和平面相交就可得相交线,假如断面周边线和平面的交点位置确定,则其坐标都可以用解析几何的方法求出,将这些交点相连从而得到所需的相交线。

沿尾水管高度方向,将某一水平切面切尾水管后即形成该层面的混凝土边界线。若将每一道水平切面切尾水管后所形成的相交线重叠,则其最外缘的点连线即为尾水管包络线,它反映了尾水管形体在水平面的投影。

2.4空间立体图绘制

在AutoCAD中,只能建立尾水管的空间立体线框模型,其作法为摘要:先以尾水管某一中心点为用户坐标原点,以过该点的断面为用户坐标平面,建立一个用户坐标系,在用户坐标系内画断面边线,再返回到通用坐标系;依此方式再画线,经多次反复,即得形象而直观的空间立体图形,并可从不同角度观察。在3DStudioMax中还可以利用AutoCAD所建的线框模型做成三维立体图形,并配以动画展示。

3尾水管模板的数值计算

尾水管底模、顶模和侧模三个部分均为木制组装式模板。顶模和底模相对简单,均为在XOZ面上的二维曲线在Y方向上的拉伸,尾水管顶部和底部成型精度取决于对(Xi,Zi和(Xj,Zj)坐标的控制。侧模则比较复杂,每台机的侧模沿上下游方向分节,每节沿左右方向和在高度方向分块,每节分为4块。尾水管侧壁成型精度取决于断面的空间位置和其外形的控制。

3.1侧模排架中心面的参数计算

对于a均为90°的相邻断面内再内插断面时,可按其特征点的轨迹呈线性变化的规律,准确求出内插断面参数。对于a%26lt;90°的相邻断面,若所有断面所在平面都相交于一线,则内插断面也应会通过该线,因此也可准确作内插断面;如各断面所在平面不相交于一线,则不能准确作内插断面,但可以按内插断面通过其前后相邻两断面的交线进行内插,只是有一定的误差。由于相邻断面间的间距小、夹角小,其交线距断面中心的距离远大于断面本身的几何尺寸,故由此而引起的误差极小。

两断面间利用样条插值方法构造内插断面,在AutoCAD中使用样条曲线命令,将各断面的特征点用样条曲线相连接,则样条曲线和内插断面相交得各交点,对这些交点,我们就认为是其内插断面的特征点,由这些新构造出的特征点绘成线,构成内插断面的边线,并可以求出内插断面的各项定位参数和几何尺寸,这样就能做到内插断面和原有断面的自然平滑过渡。

3.2侧模排架上下游面的参数计算

由于加工工艺的限制,排架构件为方木,因此使得排架上下游面和中心断面平行。对于a=90°的排架,其上下游面参数可准确求出;对于a%26lt;90°的排架,其上下游面边线的曲线段既不是圆弧也不是椭圆,但假设其分别经过排架断面和相邻上下游断面的交点,从而近似地采用线性内插方法求出排架上下游面的参数,经核算,由此而引起的误差很小。

将各排架中心断面的相应的特征点用直线连接,直线和上下游面相交得各交点,由这些特征点绘成线,构成和中心断面边线相类似的上下游面边线,并求出上下游面的各项定位参数和几何尺寸。尽管每榀排架的各块的圆弧半径不相同,但由于木面板的自然弯曲,从而达到了侧模面光滑过渡,误差控制得较好。

3.3侧模制作放样及检测数据计算

在排架制作过程中,以典型断面或内插替代断面的中心点为原点,以尾水管断面的宽度方向为Y轴,以断面的高度方向为z轴,建立了一个二维坐标系(我们称为排架坐标系),如图2所示。因上下游面和中心面平行,故排架中心面和其上下游面沿用同一排架坐标系,从而可以计算出上下游圆心点对中心断面圆心点的位置的偏移方向和偏移值,再按上下游面的几何尺寸确定排架龙骨上下游面的外形。

图2排架坐标系示意图

在排架拼装过程中,以每节侧模的上下块分缝面为X''''''''O''''''''Y''''''''平面(亦即以其首尾两榀排架中心点连线在机组中心面上的投影作为x''''''''轴,以尾水管坐标系中的Y轴为Y''''''''轴),以垂直于上下块分缝面的直线为z''''''''轴,以首榀的排架中心点为坐标原点O''''''''构成的一个三维坐标系(我们称为拼装坐标系),如图3所示。拼装坐标系和尾水管坐标系之间存在x、z坐标的转换关系。通过坐标转换,可求出在拼装坐标系中的排架的倾斜角和其控制点的坐标(控制点位置如图4所示),由此放出拼装排架的样点图。

图3拼装坐标系示意图

图4每块侧模内务控制点示意图

在排架检测过程中,利用全站仪实测每榀排架3个控制点的坐标和排架倾斜角,和计算值比较并调整误差,以使各项参数符合要求。排架内的各控制点之间的实测距离和其计算值的差值,反映了排架的制作误差;排架间的各控制点之间的实测距离和计算值的差值,反映了排架的拼装误差。

3.4侧模安装中的定位及检测计算

由于侧模的排架足够密,排架间联系足够多,故模板整体性很好,对每块侧模来说,相当于一个刚体,只要确定三个不在同一个平面上的点,就完全可以确定模板位置了。在实际施工中,由测量工检测1#、2#、4#、5#点的坐标和设计值进行比较,即可精确调整模板位置,使其满足规范要求。

4尾水管钢筋加工中的数值计算

尾水管体形的复杂决定了其四周钢筋外形和定位的复杂,其周边钢筋网是由沿断面方向的环形(形似断面边线)钢筋和沿水流方向的弧形(形似竖直切面和尾水管相交线)钢筋组成。由于施工中先立尾水管模板后绑扎钢筋,故定位时,在尾水管上标志出断面位置和竖直切面位置记号,即可绑扎钢筋网。由于设计将竖直切面按等间距20cm布置,从而使一些部位钢筋过疏,如竖直切面位于断面圆弧上的部位。在施工中,我们采用了增加竖向切面的方法,加密弧形钢筋。对每一根样架筋,也采取加密的方法,使样架筋过渡尽量平滑,从而做到钢筋间距均匀,混凝土保护层的厚度也得到有效控制。

5尾水管混凝土方量的数值计算

5.1尾水管四周混凝土方量计算

尾水管四周混凝土方量计算,关键在于计算出尾水管空腔体积。采用近似计算,即将尾水管断面边线围成面积,该面积和两断面间的中心线的长度相乘后,再进行累加后即得;或者采用水平切面和尾水管相交线形成封闭区域,计算各层封闭区域面积并累加,再和层厚相乘以得到更为精确的体积;并可将计算体积分配到各浇筑块,通过增加水平切面可提高体积计算的精确程度。

5.2中墩和封闭块的混凝土方量计算

由于尾水管的中墩水平轮廓线为曲线,其底、顶也为单曲面,故由此构成的体形无法套用几何公式,对此我们将尾水管中墩在水平面上的投影分割成许多个小块,每个小块的上下游面均平行于坝轴线所在的竖直面,则小块面积和其高度相乘,即得小块体积,再进行累加,其高度由对应的上下游面和尾水管底部和顶部的交线高差确定。在计算由轮廓线构成的小块多边形面积时,利用Auto-CAD软件画出小块多边形后,由面积命令area求出。封闭块的混凝土方量计算和中墩混凝土方量计算类似。

5.3尾水管抗冲耐磨混凝土方量计算

水电厂论文篇11

2提高运行人员的综合素质

随着科技的快速发展,水电厂也逐步大量应用高新技术,设备也以较快的速度进行更新以及改造,因此,水电厂急需一些综合素质相对较高的运行人员。这就需要水电厂应该加强对运行人员的相关培训,使他们及时的了解新设备并学会对新设备的使用,然而,目前我国大部分水电厂存在的问题是没有齐全的资料图纸,也没能及时的修改运行规程,这样一来,运行人员就不能完全的了解新设备,因此在操作设备时也容易出现错误。因此,要将具体详细的资料和图纸提供给水电厂运行人员,条件允许的话还可以请技术人员来进行讲授。与此同时,要及时的修改新设备相关的运行规程,这样才能保证新设备的安全运行。此外,还要加强运行人员对安全方面相关知识的学习,比如增强自我保护意识、避免习惯性违章、办理工作票等。仿真培训可以提升运行人员对事故、故障的准确判定能力以及快速处理能力,所以定期组织仿真培训是非常重要的。总之,提升运行人员的综合素质,包括技术水平以及安全意识的提高,对于设备安全的运行能够提供充足的保障。

3提高设备检修、维护、巡检质量

对于运行多年的水电厂而言,设备老化极易导致设备事故的发生。因此,在检查设备的时候,必须严格按照检修标准对设备进行检修。在对设备进行日常维护的时候,应及时消除设备缺陷,避免反复发生同样的缺陷。水电厂监控系统的不稳定性使得错报、误报以及漏报型号的情况时有发生,这在一定程度上增加了运行监视、故障判定以及事故处理的困难,极易导致误操作的发生,所以说完善水电厂的监控系统是非常有必要的。在对设备进行巡检的时候,要对设备的运行状况进行准确的把握,并且通过全面的检查及分析能够及时的发现隐患并做出相应的处理。

4保证“两票”的合格率为100%

所谓“两票”指的是工作票以及操作票,在水电厂生产中,能够防止误操作、人身伤亡以及设备事故的有效措施就是正确执行两票的相关规定。在制定以及执行操作票的时候,要明确任务,正确制票,逐级审核,认真仔细的执行模拟操作。在进行实际操作的时候,要严格执行监护制度,逐项执行唱票以及复诵,为了使问题能够得到及时的处理,需要事先预想好操作过程中可能出现的问题。此外,水电厂的所有员工都应该会使用绝缘器具。对于工作票的签发,要严格按照有关规定进行办理,绝对不可以签发不合格的工作票,为了保证人身以及设备安全,需要把可能出现的问题提前告知工作负责人,待工作票结束之后,要去现场进行检查,确保无误后结束手续才可以办理。在水电厂运营过程中,要将对操作票和工作票的治理落实到实处,不可限于表面形式主义,只有落到实处才能为正确使用两票提供保证,从而进一步保证水电厂的安全生产。

水电厂论文篇12

对于动态结构而言,所受的外力(包括体力、面力、集中力、惯性力和阻尼力)和产生的位移都是时间的函数。应用达伦贝尔原理,把结构的惯性力加入平衡方程中,就可以将弹性的结构的动力问题转化为静力平衡问题来处理。

用有限元法求解弹性结构的动力问题,也是把结构离散成有限个单元的集合体,并取出任意单元,此时单元上任意点的位移都是时间的函数,以表示单元上的节点位移向量,再利用单元的位移插值公式,写出单元的上任意点的位移函数:

(2-11)

其中,为形函数,是位移的插值函数,与时间无关。

则速度和加速度函数为:

(2-12)

(2-13)

其中,、为单元节点的速度和加速度列阵。

将单元内惯性力与阻力作为体积分布载荷分配到单元各节点上,分别记为、,有

将式(2-11)、(2-13)代入上式,有

令(2-14)

称为单元质量矩阵;

令(2-15)

称为单元阻尼矩阵。

按达伦贝尔原理,将惯性力、阻力作为载荷,单元叠加得到弹性结构的动力平衡方程:

(2-16)

令、

则方程(2-16)改写为:

(2-17)

弹性结构的振动本身是连续体的振动,位移是连续的,具有无限多个自由度。经有限元离散化后,单元内的位移按假定的位移形式来变动,可用节点位移插值表示。这样,连续系统的运动就离散化为有限个自由度系统的运动。尽管如此,结构动力有限元计算量比静力的大得多。为保证计算的方便、快捷并满足一定计算精度的要求,可以采用合理的计算方法和计算程序;宜可从力学角度简化动力方程,如通过集中质量矩阵、静力缩聚、主副自由度、模态综合等方法已达到降阶和简化方程的目的。

2.4.2动力方程的求解方法[58,59,60,61]

一般的连续结构都可以用有限元方法化为有限自由度系统问题,并列出相应的动力方程。在给定的节点载荷作用下,求解动力方程,可归纳为两种方法。一是通过求解大型的矩阵特征值问题确定结构的动力特性,经模态矩阵变换,化为互不耦合的N个单自由度问题,逐个求解并迭加,称振型迭加法。这需要算出系统的各阶振型,而且也仅适用于线性系统和简单的阻尼情况。二是用数值计算直接积分多自由度系统的微分方程,写成矩阵形式用计算机逐步求解,这可用于一般阻尼的情况,并且可按增量法,用逐段线性化的方法求解非线性系统问题。

(1)振型迭加法

对于多个自由度系统,结构的动力反应可以用各个振型动力反应的线性组合来表示,即

(2-18)

式中,为位移向量;为广义的坐标向量;矩阵为振型矩阵,振型矩阵中第列向量即为系统的第个振型向量。将(2-18)式代入系统的动力方程式(2-17),并左乘振型向量后,可得

(2-19)

利用振型关于质量和刚度矩阵的正交性,并假定阻尼矩阵也满足正交性条件,可以得到:

(2-20)

式中、分别为振型质量和振型刚度,为振型阻尼,根据假定也满足正交性条件,即,当采用瑞利阻尼时,很明显,,这个条件是自然满足的;称为振型节点荷载。

逐个求解(2-20)式,即可得到个广义坐标,代入式(2-11),即将得到了结构系统的反应。用振型分解法求得的节点位移是时间的函数,由它插值的单元内部位移、应力、应变的计算与静力计算一样,不同的是这些量都是时间的函数。

用振型分解法求解结构系统的动力反应时有两个明显的优点:一是个相互耦连的方程利用振型正交性解耦后相互独立,变成了个自由度方程,使计算过程大大简化。二是只需按要求求解少数几个振型的方程,就可以得到满意的解答,因为在大多数情况下,结构的动力反应主要是前面几个低阶振型起控制作用。

(2)直接积分法

在结构动力计算中,常用的直接积分法有中心差分法、线性加速度法、法和法等等。

1)、中心差分法

中心差分法的基本思路是将动力方程式中的速度向量用位移的某种组合来表示,将微分方程组的求解问题转化为代数方程组的求解问题,并在时间历程内求出每个微小时段的递推公式,进而逐步求的整个时程的反应。

对于动力方程(2-17)各阶微分可以用中心差分表示为

(2-21)

(2-22)

式中为均匀的时间步长,、和分别为时刻及其前、后时刻的节点位移向量。将式b、c代入a式后可得到一个递推公式如下:

(2-23)

上式即为中心差分法的计算公式,在求得结构的和后,就可以根据t时刻及t-Δt时刻的结点位移,按(2-23)式推算出t+Δt时刻的结点位移;并可逐步推出t+2Δt,t+3Δt,…,tend各时刻的结点位移。式(2-23)对于t=0的时刻并不适用,因为一般运动的初始条件给出的是初始位移和初始速度,而难以给出前一个Δt时刻的位移,无法直接按式(2-23)进行第一步的计算,因此,这时就要利用其他条件建立中心差分的计算公式,

=(2-24)

(2-25)

再利用t=0时刻的动力方程:

(2-26)

由(2-24)、(2-25)、(2-26)三式,可以求得、和。求解的方程式如下:

(2-27)

这个方程式中的、和都是已知的,因此可以解出。而后就可以按式(2-24)解出和,…。这是一种将时间段划分为若干个相同的时段后的逐步求解方法,求解出的量均是每个时刻结点的位移,因此,很适合于像有限元方法这样以结点位移来计算单元内部位移、应力和应变的各种数值求解问题。

2)线性加速度法

这个方法的基本思路是把整个振动时程分成很多个时间间隔,并假定在范围内加速度按直线规律变化,在此基础上计算出时刻内的增量位移、增量速度和增量加速度,一步一步地求得整个时程的反应。

将动力方程式写成增量形式的方程:

(2-28)

用时刻的和表示和,代入(2-28)并整理后得

在求出后,及可按下式求出:

(2-30)

这样,t时刻的位移、速度和加速度可按下式求出:

(2-31)

重复上述步骤,可根据体系的初始条件,一步一步地求得各时刻(1,2,…,n)时系统的动力位移、速度和加速度反应。

3)Wilson-θ法

数值计算方法的一个基本要求是算法的收敛性好,上一节介绍的线性加速度法当体系自振周期较短而计算步长较大时,有可能出现计算过程发散的情况,即计算的反应数值越来越大,直至溢出(overflow),对于多自由度系统,其最小的自振周期可能很小,此时,计算步长Δt必须取得很小才能保证计算不发散。对于结构抗震分析来说,Δt需要选得比地面运动中高频分量的周期以及结构的自振周期小很多(例如10倍以上),才能保证必要的精确度。因此,线性加速度法是一种条件收敛的算法。

Wilson-θ法是在线性加速度法基础上改进得到的一种无条件收敛的数值方法,它的基本假定仍然是加速度按线性变化但其范围延伸到时间步长为θΔt的区段,只要参数θ取得合适(θ≥1.37),就可以取得收敛的计算结果。当然,Δt取得较大时,计算误差也将较大。

在时刻t+θΔt,多自由度系统的运动方程式为

[M]{(t+Δt)}+[C]{(t+Δt)}+[K]{(t+Δt)}={P(t+Δt)}

(2-32)

根据Wilson-θ法的基本假定,加速度反应在[t,t+θΔt]上线性变化,即在此区段上运用线性加速度法得到的公式,并将时间步长改为θΔt,即可求得时刻t+θΔt时的加速度反应为

{(t+Δt)}=

(2-33)

在[t,t+θΔt]时段内采用内插法,可以求得t+Δt时刻的加速度为

{(t+Δt)}={(t)}+

={(t+Δt)}+

=(2-34)

根据线性加速度法的基本关系式,利用{(t+Δt)}可得

(2-35)

{}(2-36)

式(2-35)、(2-36)即为用Wilson-θ法计算结构动力反应的公式。

4)Newmark-β法

Newmark-β法的基本假定是:

{δ(t+Δt)}={δ(t)}+(2-37)

其中,γ和β是按积分的精度和稳定性要求而调整的参数。研究表明,当γ>=0.5,β>=0.25(0.5+γ)2时,Newmark-β法是无条件稳定的。

由式(2-37),可利用{:

{(t+t)}=

(2-38)

{}

(2-39)

考虑到t+Δt时刻的动力方程,有:

[M]{(t+Δt)}+[C]{(t+Δt)}+[K]{}={P(t+t)}(2-40)

将式(2-39)代入上式,可得:

(2-41)

式中

求解方程(2-41),可得{δ(t+Δt)},然后由式(2-39)可解出{}和{}。以此类推,可求出各时刻的位移、速度和加速度。

2.4.3结构体系自振周期、振型计算

结构的自由振动问题可以归纳为求解广义特征值问题[66,76],广义特征值为1/ω2,广义特征向量为结构的固有振型。

忽略结构的阻尼影响,结构的自由振动方程为:

(2-42)

假设位移向量,由上式得:

(2-43)

式中:[K]、[M]分别为结构的整体刚度矩阵、质量矩阵;

、分别为结构各质点的位移、加速度;

ω为结构自由振动的圆频率。

一般地振型向量≠0,由齐次线性方程组解的理论得: