冲击式水轮机毕业设计.doc
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冲击式水轮机毕业设计.doc
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冲击式水轮机毕业设计
任务书、基本资料和指示书
河海大学水电学院动力系
二○○六年三月
冲击式水轮机毕业设计
任务书
一、设计内容
根据给定的原始资料,对指定的电站、指定的原始参数进行该电站的机电初步设计,包括:
电站装机机型的比较设计和参数选择,调节保证计算及调速设备选择,该电站的辅助系统设计和电气一次系统初步设计。
二、时间安排
1、电站装机机型比较设计4周
2、调节保证系统1周
3、辅助系统2周
4、专题1.0周
5、电气部分2周
6、成果整理1周
7、评阅答辩1周
8、机动0.5周
总计12.5周
三、成果要求
1、设计说明书:
说明设计思想,方案比较,参考资料及最终结果。
2、设计计算书:
设计计算过程,计算公式,参数选取的依据,计算结果。
3、图纸:
主机部分厂房纵剖图,配水环管装配图,水系统图,气系统图和油系统图,电气主接线图及专题部分图纸,规格为1号图,其中主机部分厂房纵剖图及配水环管图要求既要画出手工图纸又要CAD图,其他全部CAD图。
冲击式水轮机毕业设计
资本资料
一、田湾河电站
田湾河位于四川甘孜州康定县、雅安市石棉县境内,为大渡河中游的一级支流,发源于贡嘎山西侧,主源莫溪沟由北向南流,在魏石达先后有贡嘎沟和腾增沟分别自左、右岸汇入后始称田湾河。
下行至界碑石进入石棉县境内并有环河自右岸汇入,经草科、田湾在两河口注入大渡河。
整个田湾河开发方案规划为干、支流“两库四级”开发。
整个梯级从上至下依次由巴王海、仁宗海、金窝和大发四级水电站组成。
业主提出整体开发田湾河的思想,计划在2007年内完成仁宗海、金窝、大发三个梯级水电站的建设。
仁宗海水库水电站位于康定县和石棉县交界处,工程为混合式开发。
电站龙头水库坝址位于仁宗海口上游约400m处,水库正常蓄水位2930m,总库容1.09亿m3,调节库容0.91亿m3,水库具有年调节性能;引水隧洞长约7.5km;地下厂房厂址位于界碑石下游约650m,距田湾河河口约30km。
仁宗海水库电站工程已于2003年开工,第一台机组计划投产日期2007年6月1日。
金窝水电站位于石棉县境内,工程为引水式开发。
其首部枢纽、厂房分别与仁宗海水库电站厂房和大发水电站首部枢纽衔接,引水隧洞长约7.6km;地面厂房厂址位于喇嘛沟口上游约500m处,距田湾河河口约18km。
金窝水电站工程已于2004年开工,第一台机组计划投产日期2007年6月1日。
大发水电站位于石棉县境内,工程为引水式开发。
其首部枢纽与金窝水电站厂房衔接,引水隧洞长约9.4km;地下厂房厂址位于大发沟对岸,距田湾河河口约7km。
大发水电站工程已于2003年开工,第一台机组计划投产日期2006年12月15日。
整个梯级水电站按“无人值班”原则设计,各电站均采用计算机监控系统,由梯级集控中心统一调度运行。
厂区气温、水温和湿度:
项目
单位
电站名称
仁宗海电站
金窝电站
大发电站
多年平均气温
℃
5.3
10.9
11.0
极端最高气温
℃
31.O
33.0
33.0
极端最低气温
℃
-12
-4.8
-3.8
多年平均相对湿度
%
84
84
85
天然河流泥沙
项目
单位
电站名称
仁宗海电站
金窝电站
大发电站
多年年平均含沙量
kg/m3
0.466
0.677
0.84
多年汛期平均含沙量
kg/m3
0.654
0.906
1.15
中数粒径
mm
0.078
0.078
0.065
粒径>0.074mm,莫氏硬度>f5的硬矿物含量占沙重
%
14.1
36.5
过机泥沙
项目
单位
电站名称
仁宗海电站
金窝电站
大发电站
多年年平均过机含沙量
kg/m3
0.068
0.090
O.125
多年汛期平均过机含沙量
kg/m3
0.124
0.165
0.234
粒径>0.01mm多年年平均过机含沙量
kg/m3
0.003
0.024
0.075
中数粒径
mm
0.017
粒径>0,074mm,莫氏硬度≥5的硬矿物含量占沙重
%
13.6
13.1
各电站的过机泥沙粒配见下表。
仁宗海水库水电站过机泥沙粒配
粒径(mm)
0.007
0.01
0.025
小于某粒径沙重百分数(%)
91.0
97.2
100
金窝水电站过机泥沙粒配
粒径(mm)
0.007
0.01
0.025
0.05
0.1
0.25
0.5
小于某粒径沙重百分数(%)
67.4
72.8
80.0
85.3
94.7
99.6
100
大发水电站过机泥沙粒配
粒径(mm)
0.005
0.01
0.025
0.05
0.074
0.1
0.25
0.5
小于某粒径沙重百分数(%)
30.3
40.4
57.5
70.8
84
91.5
99.9
100
厂区地震烈度
项目
单位
电站名称
仁宗海水电站
金窝水电站
大发水电站
厂区地震烈度
度
Ⅶ
Ⅷ
Ⅸ
电站动能指标
项目
单位
电站名称
仁宗海电站
金窝电站
大发电站
装机容量
MW
240
280
240
台数
台
2
2
2
枯水年枯期平均出力
MW
77.4
87.8
82.7
年利用小时数(单独/联合)
h
4510
4545
4579/5138
多年平均年发电量(单独/联合)
亿
kW·h
10.83
12.87
11.422/12.331
水库特性
项目
单位
电站名称
仁宗海电站
金窝电站
大发电站
校核洪水位
m
2930.94
2328.87
1700.17
设计洪水位
m
2930.09
2327.30
1698.72
正常蓄水位
m
2930.00
2315.40
1691.56
最低运行水位
m
2886.00
2307.84
1686.87
总库容
万m3
1.09×lO4
7.50
5.80
调节库容
万m3
9.1×1003
7.O
5.73
调节性能
年调节
区间日调节
区间日调节
电站装机方案
项目
单位
电站名称
仁宗海电站
金窝电站
大发电站
最高尾水位
m
2316.32
(Q=49.36m3/S)
1691.60
(Q=54m3/s)
1173.4l
(Q=57.22m3/s)
正常尾水位
m
2316.32
(Q=49.36m3/s)
1691.60
(Q=54m3/s)
1173.4l
(Q=57.22m3/s)
最低尾水位
m
2314.38
(Q=12.34m3/s)
1690.43
(Q=13.5m3/s)
1171.66
(Q=14.3m3/s)
最大水头
m
610
619.8
513.8
加权平均水头
m
583.8
608
494.2
额定水头
m
560
595.0
482
最小水头
m
547.6
594.9
482
装机容量
MW
200
240
240
280
200
240
流量
项目
单位
电站名称
仁宗海电站
金窝电站
大发电站
多年平均流量
m3/s
26.23
32.1
35.1
汛期(5~10月)平均流量
m3/s
44.94
49.6
枯期(11~4月)平均流量
m3/s
10.22
14.1
15.5
厂房各主要海拨高程及布置
项目
单位
电站名称
仁宗海电站
金窝电站
大发电站
主厂房型式
地下厂房
地面厂房
地下厂房
主厂房总长
m
62.8
62.8
67.5
主厂房净宽
m
20
20
22
桥机轨顶高程
m
2343.80
1719.60
1201.10
安装间高程
m
2332.30
1708.10
1189.60
电气夹层高程
m
2327.15
1702.95
1184.10
水轮机层高程
m
2323.15
1698.95
1180.10
球阀层高程
m
2317.30
1693.10
1173.90
尾水底板高程
m
2313.36
1689.00
1169.86
厂房吊顶最低点高程
m
2349.30
1725.10
1207.10
发电机顶罩高程
m
2334.60
1710.40
1191.3l
交通运输条件
主要机电设备可通过铁路运至四川省的乌斯河车站,成都站至乌斯河车站的距离约为281km,乌斯河车站至田湾河口的公路运输距离约为128km。
电站建筑物资亦可由成都经成雅高速公路、国道108线经汉源运至石棉,再由石棉经田湾河口运至电站建设工地;或由成都经成雅高速公路、国道318线越二郎山运至泸定,再沿大渡河下行,过田湾河口运至电站建设工地。
田湾河口距石棉县城约50公里,田湾河新建干线公路(公路等级为山重四级)现已通至仁宗海坝区,并将上延贯通各梯级坝(闸)、厂址。
通过铁路/公路运输的部件,其运输尺寸控制在铁路运输一级超限以内;只通过公路运输的部件,其运输尺寸控制在公路运输界限以内;所有部件其运输重量应满足汽-13t,拖-60t的要求。
二、冶勒水电站
南桠河是大渡河中游右岸的Ⅰ级支流,发源于四川省甘孜州九龙县牦牛山东麓,分南北两源。
南源石灰窑河,北源勒丫河,两源于两岔河汇合后始称南桠河,自西南向东北流。
在石棉县栗子坪乡,先后从右岸纳入孟获城河和阿鲁伦底河;流至石棉县回龙乡,在凉桥附近从右岸加入竹马河后,折向北流,于石棉县城注入大渡河。
流域全长78km,集水面积1200km2;域内高差悬殊、气候垂直差异大,属高原温带川西山地湿润气候;流域处在安宁河上游暴雨区,暴雨具有强度较小、历时短、笼罩范围小等特点。
整个流域可开发水能资源约700MW,自上而下分别为冶勒(在建,240MW)、栗子坪(待建,120MW)、姚河坝(已建,132MW)、南瓜桥(已建,120MW)、洗马姑(规划42MW,已建20MW)、大渡河边(待建,60MW)等6个梯级电站。
冶勒水电站工程位于四川省凉山州冕宁县和雅安市石棉县境内,为南桠河流域梯级规划“一库六级”的第六级龙头水库电站。
电站以单一发电为主,无航运、漂木、防洪、灌溉等综合利用要求。
电站采用混合式开发,整个工程由首部枢纽、引水系统和地下厂房三大部分组成:
坝址位于冕宁县冶勒乡两岔河下游约2km处,厂址位于石棉县栗子坪乡南桠村,坝址、厂址相距约13km,引水隧洞全长7118.8m。
厂址离川云西公路(108国道)边的栗子坪乡约7km
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