Centrale idroelettrica XILUODU

La quarta centrale idroelettrica più grande del mondo e la prima centrale elettrica a diga ad arco alto del mondo con una capacità di decine di milioni di kilowatt

La centrale idroelettrica di Xiluodu si trova nell'altopiano Qinghai-Tibet, nell'altopiano Yunnan-Guizhou fino alla zona di transizione del bacino del Sichuan, situata nella gola di Xiluodu, dove confina con la contea di Leibo,Provincia del Sichuan e contea di Yongshan, provincia dello Yunnan, la centrale idroelettrica di Xiluodu è la più grande delle quattro gigantesche centrali idroelettriche sul fiume Jinsha, con una capacità pari a quella dell'Itaipu, la seconda più grande centrale idroelettrica del mondo.capacità totale installata è di 12.6 milioni di kilowatt, la capacità di generazione annuale è la terza del mondo, è di 571,2 miliardi di KWh, pari alla centrale idroelettrica di Itaipu, e tre e mezzo della diga di Gezhou,è la seconda centrale idroelettrica più grande della Cina.

Il fiume Jinsha è il corso superiore del fiume Yangtze, lunghezza totale 3364 chilometri, area di drenaggio 473,2 mila kmq. Il fiume Jinsha ha abbondanti risorse idriche, riserve di energia raggiunto 112.4 milioni di kilowatt, ha rappresentato 1/6 del totale dell'energia idroelettrica in Cina.

La centrale idroelettrica di Xiluodu è la centrale elettrica chiave più vicina della Cina ′′progetto di trasmissione di energia da ovest a est′′ sul fiume Jinsha, anche la più grande centrale idroelettrica sul fiume Jinsha.

Il progetto utilizza una diga di cemento a doppia curvatura, altezza di 278 m, livello dell'acqua di stoccaggio normale 600 m, stoccaggio totale di 11,57 miliardi di metri cubi, stoccaggio regolamentare di 6,46 miliardi di metri cubi,capacità installata 12.6 milioni di KW, capacità di generazione media annuale di 57,12 miliardi di KWH, l'investimento statico del progetto 45,928 miliardi di Yuan, per un totale di 79,234 miliardi di Yuan.Iniziare la costruzione a Dec..2005, il Giugno.2013, il primo gruppo di generatori è stato messo in funzione e l'intero progetto è stato completato nel 2015.

Stazione idroelettrica Xiluodu utilizzare turbina idroelettrica verticale Francis, produttore Voith, testa nominale di acqua 197m, max. testa 229.4m, min. testa 154.6m, media ponderata della testa 223.48m, flusso nominale 430.5 metri cubi al secondo, potenza di uscita nominale 784 Megawatt, velocità nominale 125 r/min, testa di aspirazione HS=-10.81m, altezza di installazione 359m.ciascun corridore pesa 179 tonnellateIl materiale è acciaio inossidabile 0Cr13Ni4Mo.

il parametro principale dell'idroturbina:

Struttura complessiva e parametri principali della turbina

1. Parti di rotatori- turbina

Il corridoio è il componente centrale della turbina, e la sua funzione è quella di convertire l'energia dell'acqua nell'energia cinetica della rotazione del corridoio.un anello inferiore e 15 lame, tutte realizzate in ZG06Cr13Ni4Mo. Le lame devono essere fondute utilizzando la tecnologia di raffinazione per acciai elettrici +VOD ((o AOD),e ogni pezzo viene elaborato con controllo numerico e poi assemblato in un tutto sul sitoGli anelli dinamici e antiperdita sono posizionati direttamente sul corridoio e sono integrati con esso.
Il diametro del corridoio D è di 7,4 m, il diametro esterno massimo è di 7,53 m, l'altezza di 3,462 m, il corridoio è una struttura integrale, con un peso complessivo di circa 240 t, la corona superiore,L'anello inferiore e la lama sono saldati in un tutto e vengono eseguite prove di bilanciamento statico e di lavorazione sul cantiere..Considerando le prestazioni complessive, il corridoio è dotato di un lungo cono di drenaggio. Il materiale del cono di drenaggio è ZG06Cr13Ni4Mo, che viene fissato sotto il corridoio con saldatura e giunzione.

2.Azzio principale della turbina

L'albero principale della turbina è il componente di trasmissione di potenza dell'unità.e la flangia all'estremità della turbina ad acqua dell'albero principale è di struttura di flangia centrale. La flangia di fine generatore è una struttura di flangia esterna. Le due flangie con parte del corpo dell'albero e il corpo dell'albero della sezione scorrevole del rotore sono forgiate, realizzate in forgiature di grado D ASTM A668,e ogni pezzo è saldato insieme come un tutto con saldatura a vuoto strettoIl diametro esterno della flangia all'estremità della macchina idrica dell'albero principale è di 2,81 m, il diametro esterno della flangia all'estremità del generatore è di 3,33 m,e il diametro esterno del rotore scorrevole è pari a 2.75m. L'albero principale è lungo 4.773m e pesa circa 110t. L'albero principale e il corridoio sono collegati da bulloni e la coppia è trasmessa da perni e manicotti,e l'albero principale e l'albero del generatore sono collegati da perni e bulloni per la trasmissione della coppia.

3Copertina superiore.

Il diametro esterno della copertura superiore è di 10,70 m, il diametro interno è di 3,37 m e l'altezza è di 1,681 m. È una struttura saldata di piastre d'acciaio, suddivisa in 4 sezioni,e pesa circa 290 t nel suo insieme.
Poiché la turbina della centrale elettrica di Xiluodu è un meccanismo di guida dell'acqua con una valvola cilindrica, abbiamo prestato particolare attenzione alla rigidità e alla resistenza del coperchio superiore nella sua progettazione.La piastra di acciaio ASTM A516 Gr70-Z35 è stata utilizzata per la flangia principale del coperchio superiore, e un sedile dell'albero centrale di materiale Q345B è stato fissato al diametro dell'albero centrale delle pale guida.è stato impostato nella posizione corrispondente del cuscinetto della copertura superiore della guida d'acqua circolare interna per facilitare la trasmissione della forza radiale della guida d'acqua.

Per ridurre le perdite d'acqua tra le pale guida e il coperchio superiore quando le pale guida sono chiuse, la parte corrispondente del coperchio superiore è dotata di un sigillo della faccia finale delle pale guida,con una superficie inferiore o uguale a 20 m2,, basandosi sull'elasticità della striscia di gomma formata, e la pressione dell'acqua che si infiltra nello spazio della striscia di gomma raggiunge lo scopo di sigillamento.La striscia di tenuta e la striscia di gomma formata sono montate sul coperchio superiore da una piastra di tenuta in acciaio inossidabileLe piastre antiusura in acciaio inossidabile sono fissate sulla superficie di passaggio della copertura superiore.
Due fori di misurazione della pressione G1/2 sono posizionati nell'area superiore di copertura corrispondente alla corona del corridoio per misurare la pressione dell'acqua nella cavità della corona del corridoio:I fori di rifornimento del gas 12 GI sono fissati nell'area di copertura superiore corrispondente alle pale di guida e di guida per il rifornimento forzato del gas (riservato).: due fori di misura della pressione G1/2 sono fissati per misurare la testa dell'acqua dietro le pale guida; quattro M30×1.5 fori sono fissati all'anello fisso di tenuta per misurare l'intervallo dell'anello di tenuta tra il corridore e il coperchio superioreIl coperchio superiore è munito di un anello fisso di 0Gr18Ni9 in acciaio inossidabile, fissato sul coperchio superiore con saldatura per garantire la sua affidabilità.

4Anello inferiore.

L'anello inferiore è una struttura saldata in fusione, cioè le piastre degli anelli superiori e inferiori sono saldate al sedile inferiore dell'albero delle pale guida.e il diametro interno è 7.202m, 0,515m di altezza, strutturalmente diviso in due segmenti.Per ridurre le perdite d'acqua tra le pale guida e l'anello inferiore quando sono chiusi, i corrispondenti componenti dell'anello inferiore sono dotati di serrature di finitura di finitura delle lame guida, che hanno la stessa struttura delle serrature di finitura del coperchio superiore,e le piastre anti-usura in acciaio inossidabile sono fissate sulla superficie di flusso dell'anello inferiorePer garantire il funzionamento stabile dell'unità in determinate condizioni particolari,12 fori di rifornimento dell'aria G1 sono posizionati nelle corrispondenti posizioni dell'anello inferiore tra il corridoio e le pale guida per il rifornimento forzato dell'aria (riservato).

5. Anello sotto-fondo

È stato installato un nuovo tipo di anello di fondo secondario per l'installazione e la regolazione della sostituzione dell'anello di scarico statico inferiore.Per garantire la rigidità dell'anello inferiore secondario e in combinazione con le condizioni di trasporto, l'anello inferiore secondario è una struttura integrale, che risolve il problema del tipo di anello anti-fuga e riduce la difficoltà di costruzione in loco.Il materiale dell'anello di tenuta in acciaio inossidabile sull'anello inferiore secondario è il gabinetto invertito OCri8NI9, che viene fissato all'anello inferiore secondario con saldatura.

6. Vani di guida

Le pale guida sono di struttura uniforme di maglia in acciaio inossidabile, realizzate in ZG06Cr13N4Mo. Le pale guida sono pale guida a tre punti di curvatura negativa con un diametro dell'asse superiore di 0,35 m.Il diametro dell'asse centrale è pari a 0.39m, il diametro dell'asse inferiore è di 0,39m, l'altezza di fase delle pale guida è di 1,271m, la lunghezza plastiforme è di 1,18m, l'altezza totale delle pale guida è di 3,8m, il numero di pale guida è di 24,di peso uguale o superiore a 3.8 tonnellate.
i cuscinetti superiori, medi e inferiori corrispondenti ai tre punti di appoggio delle pale guida, utilizzando cuscinetti scorrevoli autolubrificanti,sono installati rispettivamente sul coperchio superiore e sull'anello inferioreLe guarnizioni in poliuretano ad alta molecola sono installate nelle maniche medie e inferiori dell'albero per prevenire efficacemente i sedimenti e l'acqua di tenuta.e una speciale struttura di manica è installata nella posizione centrale del giornale per facilitare la sostituzione delle guarnizioni.

7Anello di controllo.

L'anello di comando è una struttura saldata di piastre d'acciaio a forma di I. La piastra anulare superiore è dotata di due grandi fori per le orecchie collegati al relè,e la piastra anulare inferiore è dotata di 24 piccoli fori per le orecchie collegati alla barra di collegamento nel meccanismo di azionamento della paletta guida. L'esternalità massima dell'anello di controllo è di 7,72 m. Il diametro interno è di 5,415 m. L'altezza è di 1,338 m. Il peso è di circa 45 t. A causa delle limitazioni di dimensioni della trasmissione, l'anello di controllo adotta una struttura segmentata.
I cuscinetti a scorrere a scorrere sono disposti nei fori dell'orecchio grandi e piccoli. Side and bottom anti-wear plates made of self-lubricating material are set at the inner circle of the lower part of the control ring and the contact point between the bottom of the control ring and the top coverTra il coperchio superiore e l'anello di comando è fissata una piastra di pressione per evitare che il meccanismo di comando della paletta guida venga caricato sull'anello di comando a causa di una forza irregolare.

8- Meccanismo di azionamento delle pale guida

Il meccanismo di azionamento della paletta guida è composto dal braccio della paletta guida, dalla piastra di collegamento, dalla canna di collegamento, dal perno della canna di collegamento, ecc.
Due perni e una manica di perni di espansione sono posizionati tra le pale guida e il braccio delle pale guida per trasferire la coppia di funzionamento delle pale guida. A thrust ring and a reverse thrust ring made of self-lubricating material are set between the guide vanes arm and the top cover to bear the weight of the guide vanes and to prevent the upward or downward water thrust acting on the guide vanes.
La barra di collegamento è una struttura a doppia piastra con perni eccentrici,e l'eccentricità dei perni eccentrici viene utilizzata per compensare l'errore di posizione tra le parti di collegamento causato dalla lavorazioneUn cuscinetto auto lubrificante è fornito al collegamento tra la barra di collegamento destra e la piastra di collegamento.Un perno da forbice è fornito tra il braccio della paletta guida e la piastra di collegamento per garantire il normale funzionamento delle altre palette guida quando una paletta guida è bloccata da un oggetto estraneo.
A friction ring is set between the guide arm and the connecting plate to prevent the guide vanes from swinging repeatedly and rapidly after the shearing pin is disconnected and hitting the guide vanes limit block. A double guide vanes limit block is set on the top cover to prevent the guide vanes from rotating after the body is disconnected and hitting the adjacent guide vanes or the moving parts of the adjacent guide vanesL'intervallo limite del blocco limite delle pale guida si basa sulle pale guida massime possibili L'angolo di rotazione del braccio delle pale guida al grado di apertura è considerato standard.

9. Servomotore delle pale guida

La funzione del servomotore delle pale guida è quella di far funzionare il meccanismo di guida dell'acqua in base alla pressione dell'olio richiesta, in modo da raggiungere lo scopo di aprire e chiudere le pale guida.Xiluodu turbina idroelettrica ha due doppia guida servomotore cilindro rettilineo guida vane nella direzione +Y rivestimento nel pozzo della macchina.
Il diametro del cilindro della vane guida è di 0,90 m, la corsa è di 0,560 m e la pressione nominale dell'olio di lavoro è di 6,3 MPa.cilindro trasversale (con testina posteriore)Il pistone è collegato alla canna del pistone da un anello di supporto e la canna del pistone è collegata alla canna da una connessione a filo.Due anelli combinati anti-fuga sono installati sul lato esterno del pistone per evitare la fuga di olio tra le due camere, e cuscinetti autolubrificanti per la guida e per i lati di tenuta in gomma stampata sono installati sulle testate anteriori e posteriori del servomotore.vi è un dispositivo di blocco per il funzionamento a pressione di olio per garantire che le pale guida della turbina siano saldamente bloccate nella posizione chiusa e per evitare un falso avvio;Allo stesso tempo, all'estremità anteriore è posizionato un dispositivo limite nella direzione di apertura per la limitazione manuale dell'apertura.

10. cuscinetto guida acqua

Il cuscinetto di guida dell'acqua è l'unico componente di supporto dell'albero all'estremità inferiore del gruppo elettrogeneratore idroelettrico e svolge un ruolo cruciale per il funzionamento stabile e affidabile dell'unità.Il cuscinetto guida dell'acqua della centrale elettrica di Xiluodu è un cuscinetto guida scorrevole di fluido di olio sottile, con sistema di cuscinetti a blocco non concentrico e sistema di raffreddamento dell'olio in modalità di circolazione esterna.
La struttura consente un comodo controllo, regolazione e sostituzione di alcuni componenti del cuscinetto guida dalla parte superiore.Il cuscinetto del cuscinetto è realizzato in lega Babbitt e adotta il cuscinetto del cuscinetto non concentricoNon è necessario raschiare il cespuglio portante sul cantiere. La regolazione della clearance del cespuglio portante è realizzata utilizzando blocchi di cuneo, che è facile da regolare e affidabile.

Il cuscinetto è dotato di 24 conchiglie e di un segnale di livello dell'olio per monitorare il livello di olio nel serbatoio dell'olio.C'è un dispositivo di allarme acqua misto olio sul fondo del serbatoio dell'olio cuscinettoCi sono quattro indicatori di umidità nel serbatoio dell'olio per monitorare l'umidità dell'olio.

Il conduttore idrico con raffreddatore di olio è montato sulla parete del pozzo, con un totale di 3 raffreddatori, uno dei quali in standby, e i raffreddatori sono disposti in modo semicollegato,e la potenza di circolazione dell'olio è fornita dalla pompa a canna da soffio, con un totale di 2 pompe a vite, una di esse in standby e i parametri del sistema di raffreddamento sono i seguenti:

Materiale del tubo di scambio termico: T. tubo di rame viola
Diametro del tubo di scambio termico: 20 mm
Potenza totale di conversione del calore: superiore a 100 kW
Temperatura dell'acqua di raffreddamento: 20°C
Flusso e pressione dell'acqua di raffreddamento: 18m3, 0,4MPa
Temperatura dell'olio di entrata del sistema di raffreddamento: 50°C
Temperatura dell'olio all'uscita del sistema di raffreddamento: inferiore a 35°C
Portata e pressione della pompa dell'olio: 21m', 0,7MPa
Prova di resistenza alla pressione del raffreddatore: 1,65 MPa
Numero di frigoriferi: 2 unità principali e 1 unità di riserva

11Sigillatura dell' albero principale

La tenuta dell'albero principale è suddivisa (come illustrato nella figura 6) in tenuta di manutenzione e tenuta di lavoro, installate sulla superficie circolare interna nella parte inferiore del coperchio superiore.

Il sigillo di manutenzione utilizza un sigillo a banda d'aria con una pressione di aria compresa tra 0,5 e 0,8 MPa.la fascia si gonfia e si espande per aderire strettamente al disegno esterno della flange inferiore dell'albero principale, raggiungendo lo scopo di sigillamento.
Il sigillo di funzionamento è un sigillo mobile per la parte inferiore della faccia, il cui principio di funzionamento è il seguente: l'anello di tenuta in acciaio inossidabile è fissato sulla flangia dell'albero principale,il blocco di colpo di materiale composito speciale si inserisce sull'anello di tenuta, l'anello di tenuta è installato all'interno dell'anello di fissaggio, il contatto scorrevole è fornito con un anello di tenuta e, durante il funzionamento, si basa sull'auto-peso dell'anello di tenuta,la forza di molla tra l'anello di tenuta e l'anello di fissaggioIl blocco di tenuta è attaccato all'anello di tenuta per ottenere l'effetto tenuta.
L'anello di tenuta e il blocco di tenuta hanno buchi d'acqua.L'acqua pulita viene utilizzata per lubrificare e raffreddare la superficie di contatto tra il blocco di tenuta e l'anello di tenuta per evitare che l'attrito secco bruci il blocco di tenutaLa pressione dell'acqua pulita è di 0,5 MPa.può garantire la compensazione dell'usura graduale della tenuta e la normale tenuta dell'unità quando viene utilizzata la racchetta.

12. Parte incorporata

12.1 Anello del sedile

Il peso complessivo dell'anello del sedile è di 390 tonnellate. Considerando la fabbricazione e il trasporto, è diviso in tre sezioni, dall'alto verso il basso, sono l'anello di sostegno, il corpo dell'anello del sedile,e l' anello di fondazioneIl corpo dell'anello del sedile adotta una piastra di transizione parallela e retta e una struttura saldata con anello guida, che è divisa in 4 sezioni e saldata in loco in sezioni.Una sezione temporanea è fissata su ciascun lato della sezioneLe piastre anulare superiori e inferiori dell'anello del sedile sono realizzate in piastra di acciaio S500Q-Z35.La piastra di transizione e la piastra della lingua sono realizzate in piastra di acciaio S500QL'anello di supporto è saldato al corpo dell'anello del sedile nel cantiere, l'anello di base è posizionato con la bocca di arresto del corpo dell'anello del sedile e fissato con bulloni.L'anello del sedile deve essere lavorato per adattarsi al coperchio superiore, anello inferiore e anello inferiore secondario sul cantiere. Le pale guida fisse sono dotate di una semplice barra di rame per la guida delle valvole.e il pozzo di saldatura della barra d'acciaio viene lavorato in base alle dimensioni della valvola cilindricaI fori di vite del coperchio superiore e della maniglia dell'anello del sedile sono realizzati ripiegando il filo di ferro con il foro inferiore riservato in fabbrica.

12.2 Cassa a spirale

La cassa a spirale è un importante componente di deviazione dell'acqua della turbina ad acqua.A condizione che il volute sia progettato senza considerare la forza combinata con il calcestruzzo e con una testa di pressione di 2.87 MPa per aumentare la pressione, adotta una sezione trasversale a sezione circolare e viene appesa e installata direttamente sulla piastra di transizione dell'anello del sedile sul cantiere.Il materiale della cassa a spirale è piastra di acciaio B610CFPer soddisfare le esigenze di installazione e regolazione in loco, due giunti di compensazione sono forniti sulla cassa a spirale.e l'indennità di taglio è fornitaLa sezione di estensione della cassa a spirale si estende fino a 11 m dalla linea dell'asse Y ed è collegata al tubo a pressione.Il peso netto della cassa a spirale è di circa 520 t.
La cassa a spirale è sepolta dalla posa locale dello schema di combinazione dello strato di cuscino.È necessario che lo strato di cuscino soddisfi non solo gli indicatori di prestazione fisica e meccanica richiesti., ma ha anche le caratteristiche di anti-invecchiamento, resistenza alla corrosione, piccola deformazione plastica e ritardamento della fiamma.il legno morbido di poliuretano è finalmente adottato come materiale di copertura esterna dello strato cuscino della custodia a spirale.