Estação hidrelétrica XILUODU

A quarta maior central hidrelétrica do mundo e a primeira central de energia de barragem de arco alto do mundo, com uma capacidade de dezenas de milhões de quilowatts

A central hidrelétrica de Xiluodu está localizada no Planalto Qinghai-Tibet, no Planalto Yunnan-Guizhou até à zona de transição da Bacia de Sichuan, localizada no desfiladeiro de Xiluodu, onde faz fronteira com o condado de Leibo,Província de Sichuan e condado de Yongshan, província de Yunnan, a Estação Hidrelétrica de Xiluodu é a maior das quatro gigantescas estações hidrelétricas no rio Jinsha, com capacidade igual à da Itaipu, a segunda maior estação hidrelétrica do mundo.Capacidade total instalada é 120,6 milhões de quilowatts, Capacidade de geração anual em terceiro lugar no mundo, é de 571,2 mil milhões de KWh, igual à central hidrelétrica de Itaipu, e três e meio da barragem de Gezhou,É a segunda maior central hidrelétrica da China..

O rio Jinsha é a corrente superior do rio Yangtze, com um comprimento total de 3364 quilômetros, área de drenagem de 473,2 mil quilômetros quadrados.4 milhões de kW, representou 1/6 do total da energia hidrelétrica na China.

A usina hidrelétrica de Xiluodu é o principal projeto de transmissão de energia da China de oeste para leste no rio Jinsha, também a maior usina hidrelétrica no rio Jinsha.

O projeto utiliza barragem de concreto de dupla curvatura de arco, altura de barragem 278 m, nível de água de armazenamento normal 600 m, armazenamento total de 11,57 mil milhões de metros cúbicos, armazenamento regulamentar de 6,46 mil milhões de metros cúbicos,capacidade instalada 12.6 milhões de KW, capacidade de geração anual média de 57,12 bilhões de KWH, o investimento estático do projeto 45,928 bilhões de Yuan, no total 79,234 bilhões de Yuan.Começar a construir em dezembro.2005, em jun.2013, o primeiro conjunto de geradores foi colocado em funcionamento e todo o projeto concluído em 2015.

Estação Hidrelétrica Xiluodu usam turbina hidrelétrica vertical Francis, fabricante Voith, cabeça de água nominal 197m, max. cabeça 229.4m, min. cabeça 154.6m, média ponderada da cabeça 223.48m, caudal nominal 430.5 metros cúbicos por segundo, potência de saída nominal de 784 Megawatt, velocidade nominal de 125 r/min, cabeça de sucção HS=10,81m, altitude de instalação 359m.cada corredor pesa 179 toneladasO material é aço inoxidável 0Cr13Ni4Mo.

Parâmetro principal da turbina hidráulica:

Estrutura geral e principais parâmetros da turbina

1. Partes de rotador- motor de turbina

O corredor é o componente central da turbina, e sua função é converter a energia da água na energia cinética da rotação do corredor.um anel inferior e 15 lâminas, todas feitas de ZG06Cr13Ni4Mo. As lâminas devem ser fundidas utilizando a tecnologia de refinação do forno elétrico de aço +VOD (ou AOD),e cada peça é processada por controlo numérico e depois montada num todo no localOs anéis dinâmicos e de bloqueio de fugas são fixados directamente no corredor e são integrados nele.
O diâmetro do corredor D é de 7,4 m, o diâmetro externo máximo é de 7,53 m, altura 3,462 m, o corredor é uma estrutura integral, pesando aproximadamente 240 t como um todo, a coroa superior,O anel inferior e a lâmina são soldados em um todo e os testes de equilíbrio estático são realizados no canteiro de obras.O material do cone de drenagem é ZG06Cr13Ni4Mo, que é fixado sob o corredor por soldagem e junção.

2.Eje principal da turbina

O eixo principal da turbina é o componente de transmissão de energia da unidade.e a flange na extremidade da turbina de água do eixo principal é de estrutura de flange do meio. A flange da extremidade do gerador é uma estrutura de flange exterior. As duas flanges com parte do corpo do eixo e o corpo do eixo da secção do rotor deslizante são forjadas, feitas de forjas ASTM A668,e cada peça é soldada juntos como um todo com soldagem de espaços estreitosO diâmetro exterior da flange na extremidade da máquina de água do eixo principal é de 2,81 m, o diâmetro exterior da flange na extremidade do gerador é de 3,33 m,e o diâmetro exterior do rotor deslizante é 2O eixo principal tem 4,773 m de comprimento e pesa cerca de 110 t. O eixo principal e o corredor são ligados por parafusos e o binário é transmitido por pinos e mangas.e o eixo principal e o eixo do gerador estão ligados por pinos e parafusos para transmissão de binário.

3Capa superior.

O diâmetro exterior da tampa superior é de 10,70 m, o diâmetro interno é de 3,37 m e a altura é de 1,681 m. É uma estrutura soldada de placas de aço, dividida em 4 seções,e pesa aproximadamente 290 t como um todo.
Como a turbina da central eléctrica de Xiluodu é um mecanismo de guia de água com uma válvula cilíndrica, prestámos especial atenção à rigidez e à resistência da tampa superior no seu desenho.A placa de aço ASTM A516 Gr70-Z35 foi utilizada para a flange principal da tampa superior, e um assento do eixo central de material Q345B foi fixado no diâmetro do eixo central das pás de guia.foi fixado na posição correspondente do rolamento circular interno do condutor de água da tampa superior para facilitar a transmissão da força radial do condutor de água.

Para reduzir a fuga de água entre as pás de guia e a tampa superior quando as pás de guia estiverem fechadas, a parte correspondente da tampa superior é equipada com um selo de frente final das pás de guia,com uma camada de borracha, com uma camada de borracha,, dependendo da elasticidade da tira de borracha formada, e a pressão da água que se infiltra no espaço da tira de borracha alcança o propósito de vedação.A fita de vedação e a fita de borracha formada são montadas na tampa superior por uma placa de pressão de vedação de aço inoxidávelAs placas anti-desgaste de aço inoxidável são fixadas na superfície de fluxo da tampa superior.
Dois furos de medição da pressão G1/2 são colocados na área de cobertura superior correspondente à coroa do corredor para medir a pressão da água na cavidade da coroa do corredor:Os furos de reabastecimento de gás 12 GI são colocados na área de cobertura superior correspondente às lâminas de condução e de guia para reabastecimento forçado de gás (reservados).Para a medição da cabeça de água atrás das pás de guia, são fixados dois furos de medição da pressão G1/2; quatro M30×1.São fixados 5 furos no anel de retenção fixo para medir a lacuna entre o corredor e a tampa superiorNo revestimento superior está instalado um anel de 0Gr18Ni9 fixado de aço inoxidável, que é fixado à tampa superior por solda para assegurar a sua fiabilidade.

4Anel inferior.

O anel inferior é uma estrutura soldada por fundição, ou seja, as placas de anel superior e inferior são soldadas ao assento do eixo inferior das pás de guia fundidas.e o diâmetro interno é 7.202m, 0,515m de altura, estruturalmente dividido em dois segmentos.Para reduzir a fuga de água entre as pás de guia e o anel inferior quando eles estão fechados, os componentes correspondentes do anel inferior estão equipados com vedações de face final de pás de guia, que têm a mesma estrutura que as vedações de face final da tampa superior,e placas anti-desgaste de aço inoxidável são fixadas na superfície de fluxo do anel inferiorPara assegurar o funcionamento estável da unidade em determinadas condições especiais,12 G1 furos de reabastecimento de ar são colocados nas posições correspondentes do anel inferior entre o corredor e as pás de guia para o reabastecimento forçado de ar (reservado).

5Anel inferior

Foi instalado um novo tipo de anel inferior secundário para a instalação e regulação da substituição do anel de drenagem estático inferior.Para assegurar a rigidez do anel inferior secundário e em combinação com as condições de transporte, o anel inferior secundário é uma estrutura integral, o que resolve o problema do tipo de anel de bloqueio de vazamento e reduz a dificuldade de construção no local.O material do anel de vedação de aço inoxidável no anel inferior secundário é o gabinete invertido OCri8NI9, que é fixado no anel inferior secundário por solda.

6. Vans de guia

As pás de guia são de estrutura uniforme de malha de aço inoxidável, fabricadas em ZG06Cr13N4Mo. As pás de guia são pás de guia de curvatura negativa de três pontos com um diâmetro do eixo superior de 0,35 m.O diâmetro do eixo médio é 0.39m, o diâmetro do eixo inferior é de 0,39m, a altura de fase das pás de guia é de 1,271m, o comprimento plastiforme é de 1,18m, a altura total das pás de guia é de 3,8m, o número de pás de guia é de 24,de peso aproximado de 3.8 toneladas.
Os rolamentos superiores, médios e inferiores correspondentes aos três pontos de apoio das pás de guia, utilizando rolamentos deslizantes auto lubrificantes,são instalados, respectivamente, na tampa superior e no anel inferiorAs vedações de poliuretano de alta molecular são instaladas nas mangas do eixo central e inferior para evitar efetivamente os sedimentos e a água de vedação,e uma estrutura especial de mangas é instalada na posição do diário central para facilitar a substituição de vedações.

7Anel de controlo.

O anel de comando é uma estrutura soldada de chapas de aço em forma de I. A chapa de anel superior é dotada de dois grandes orifícios de ouvido ligados ao relé,e a placa de anel inferior é equipada com 24 pequenos furos de ouvido ligados à haste de ligação no mecanismo de funcionamento da pá de guia. Externalidade máxima do anel de comando 7,72m. Diâmetro interno 5,415m. Altura 1,338m. Peso cerca de 45t. Devido às limitações de tamanho da transmissão, o anel de comando adota uma estrutura segmentada.
Os rolamentos deslizantes auto-deslizantes estão dispostos nos orifícios dos ouvidos grandes e pequenos. 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 coverEntre a tampa superior e o anel de comando é colocada uma placa de pressão para evitar que o mecanismo de comando da pá de guia seja carregado no anel de comando devido a uma força desigual.

8Mecanismo de funcionamento da pá de guia

O mecanismo de funcionamento da pá de guia é composto pelo braço da pá de guia, pela placa de ligação, pela haste de ligação, pelo alfinete da haste de ligação, etc.
Dois pinos e uma manga de pinos de expansão são colocados entre as pás de guia e o braço das pás de guia para transferir o binário de funcionamento das pás de guia. 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.
A haste de ligação é uma estrutura de duas placas com pinos excêntricos,e a excentricidade dos pinos excêntricos é utilizada para compensar o erro posicional entre as partes de ligação causado pela usinagemA ligação entre a haste de ligação direita e a placa de ligação é constituída por um rolamento auto lubrificante.Um pin de tesoura é fornecido entre o braço de vela de guia e a placa de ligação para garantir o funcionamento normal das outras velas de guia quando uma vela de guia é bloqueada por um objeto estranho.
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 vanesO intervalo limite do bloco de limite da pá de guia baseia-se nas pás de guia máximas possíveis O ângulo de rotação do braço da pá de guia no grau de abertura é considerado padrão.

9. Servomotores de pás de guia

A função do servomotor da pá de guia é operar o mecanismo de orientação da água de acordo com a pressão de óleo necessária, de modo a atingir o objetivo de abrir e fechar as pá de guia.Xiluodu turbina hidrelétrica elétrica tem dois servomotores de vela de guia de cilindro reto de guia duplo na direção +Y revestimento no poço da máquina.
O diâmetro do cilindro de vela-guia é de 0,90 m, o curso é de 0,560 m e a pressão nominal do óleo de trabalho é de 6,3 MPa.cilindro transversal (com cabeçote traseiro), pistão, haste de pistão, anel de pistão, cabeça de haste, etc. O pistão está ligado à haste de pistão por um anel de retenção, e a haste de pistão está ligada à cabeça da haste por uma ligação roscada.Dois anéis combinados de bloqueio de vazamento são instalados no lado externo do pistão para evitar a fuga de óleo entre as duas câmaras, e os rolamentos auto lubrificantes para guiar e os lados de vedação de borracha moldada são instalados nas cabeças dos cilindros dianteiros e traseiros do servomotor.Existe um dispositivo de bloqueio de operação sob pressão de óleo para garantir que as pás de guia da turbina estejam seguramente bloqueadas na posição fechada e para evitar uma falsa arrancadaAo mesmo tempo, um dispositivo de limite na direcção de abertura é colocado na extremidade da frente para restrição manual da abertura.

10. Rolamento de guia de água

O rolamento de guia de água é o único componente de suporte do eixo na extremidade inferior do conjunto de geradores hidrelétricos e desempenha um papel crucial no funcionamento estável e fiável da unidade.O rolamento de guia de água da Central Elétrica de Xiluodu é um rolamento de guia deslizante de fluxo de óleo fino, com uma disposição de rolamentos de blocos não concêntricos, e o sistema de arrefecimento de óleo é um modo de circulação externa.
A estrutura permite a inspecção, o ajuste e a substituição convenientes de alguns componentes do rolamento de guia a partir da parte superior.O buche de rolamento é feito de liga Babbitt e adota buche de rolamento não concêntricoNão há necessidade de raspar o arbusto de rolamento no local de construção. O ajuste da distância do arbusto de rolamento é realizado usando blocos de cunha, que é fácil de ajustar e confiável.

Há um sinal de nível de óleo no rolamento para monitorar o nível de óleo no tanque de óleo do rolamento.Há um dispositivo de alarme de água misturada com óleo no fundo do tanque de óleo de rolamentoHá quatro medidores de umidade no tanque de óleo do rolamento para monitorar a umidade do óleo.

O condutor de água com refrigerador de óleo está montado na parede do poço, com um total de 3 refrigeradores, um dos quais está em espera, e os refrigeradores estão dispostos de forma semi-acoplada,e a potência de circulação do óleo é fornecida pela bomba de barra de sopro, com um total de 2 bombas de parafuso, uma delas em estado de espera, e os parâmetros do sistema de arrefecimento são os seguintes:

Materiais dos tubos de intercâmbio de calor: T. Tubo de cobre roxo
Diâmetro do tubo de intercâmbio de calor: 20 mm
Potência total de conversão de calor: superior a 100 kW
Temperatura da água de arrefecimento: 20°C
Fluxo e pressão da água de arrefecimento: 18m3, 0,4MPa
Temperatura do óleo de entrada do sistema de arrefecimento: 50°C
Temperatura do óleo na saída do sistema de arrefecimento: inferior a 35°C
Fluxo e pressão da bomba de óleo: 21m', 0,7MPa
Ensaio de resistência à pressão do refrigerador: 1,65 MPa
Número de refrigeradores: 2 unidades principais e 1 unidade de reserva

11Selo do eixo principal

A vedação do eixo principal é dividida (conforme mostrado na figura 6) em vedação de manutenção e vedação de funcionamento, que são instaladas na superfície circular interna na parte inferior da tampa superior.

A vedação de manutenção utiliza uma vedação de banda de ar com uma pressão de ar de 0,5 a 0,8 MPa.a faixa se infla e se expande para aderir de perto ao desenho externo da flange inferior do eixo principal, alcançando a finalidade de vedação.
A vedação de trabalho é uma vedação móvel da face inferior do eixo, cujo princípio de funcionamento é o seguinte:o bloco de impacto de material composto especial encaixa no anel de vedação, o anel de vedação é instalado no interior do anel de fixação, o contacto deslizante é fornecido com um anel de vedação e, durante o funcionamento, depende do peso próprio do anel de vedação,a força da mola entre o anel de vedação e o anel de fixaçãoO bloco de vedação é ligado ao anel de vedação para obter o efeito de vedação.
O anel de vedação e o bloco de vedação têm buracos de água.A água limpa é usada para lubrificar e resfriar a superfície de contato entre o bloco de vedação e o anel de vedação para evitar que o bloco de vedação seja queimado pelo atrito secoA pressão da água limpa é de 0,5 MPa.Pode assegurar a compensação do desgaste gradual da vedação e a vedação normal da unidade quando a raquete for utilizada..

12. Parte incorporada

12.1 Anel do banco

O peso total do anel do banco é de 390 toneladas. Considerando a fabricação e transporte, ele é dividido em três seções, de cima para baixo, são o anel de apoio, o corpo do anel do banco,e o anel de fundaçãoO corpo do anel do banco adota uma placa de transição paralela reta e uma estrutura soldada de anel de guia, que é dividida em 4 secções e soldada no local em secções.Uma secção temporária é fixada em cada meio lado da secçãoAs placas de anel superior e inferior do anel do assento são feitas de placa de aço S500Q-Z35. As 23 lâminas de guia fixas são feitas de placa de aço S550Q.A placa de transição e a placa de língua são feitas de placa de aço S500QO anel de apoio é soldado ao corpo do anel do banco no local de construção.O anel do banco precisa ser trabalhado para caber na tampa superiorAs lâminas de guia fixas são equipadas com uma simples barra de cobre para guiar a válvula.e o poço de soldadura da barra de aço é processado de acordo com o tamanho da válvula cilíndricaOs furos de parafuso da tampa superior e da alça do anel do banco são feitos com o fio de ferro com o buraco inferior reservado na fábrica.

12.2 Caixa em espiral

A caixa em espiral é um componente importante de desvio de água da turbina de água.Na condição de o volute ser concebido sem considerar a força combinada com betão e com uma cabeça de pressão de 2.87 MPa para aumentar a pressão, adota uma secção transversal circular completa e é pendurada e instalada diretamente na placa de transição do anel do banco no local de construção.O material da caixa em espiral é placa de aço B610CFPara satisfazer as necessidades de instalação e ajuste no local, duas juntas de compensação estão disponíveis na caixa em espiral.e o subsídio de corte é fornecidoA secção de extensão da caixa em espiral estende-se até 11 m da linha do eixo Y e está ligada ao tubo de pressão.O peso líquido da caixa em espiral é de aproximadamente 520 t.
A caixa em espiral é enterrada pela colocação local do esquema de combinação de camada de almofada.É necessário que a camada de almofada não satisfaça apenas os indicadores de desempenho físico e mecânico exigidos., mas também tem as características de antienvelhecimento, resistência à corrosão, pequena deformação plástica e retardância de chama.A madeira mole de poliuretano é finalmente adotada como material de camada de almofada de cobertura exterior da caixa em espiral.