水电站辅助设备设计项目计划书

水电站协助设备设计计划书第一章序言1.1设计的目的和意义水电站除了拥有水力机组及其隶属设备以外，还应有保证机组安全、经济运行的协助设备，这些协助设备包含油的供应与保护系统、压缩空气系统、技术供水系统、排水系统、水力检测系统以及某些水电站装设的水轮机进水阀等，这些协助设备固然不可以直接产生电能，但对保证电站和水利机组安全经济运行有着决定性的作用，所以协助设备设计是水电站整体设计的一个重要的构成部分。油系统在机组设备中主要起润滑、散热、液压、绝缘、消弧等作用。水系统给水电站运行的主机及其余协助设备进行冷却、润滑以及负责厂房的消防任务，有时能够作为能源使用。气系统主要用于油压装置用气，机组停机，机组调相、吹扫清污、寒冷地域吹冰用气以及蝴蝶阀止水围带充气等。经过本设计，我学习了协助设备和给水排水等专业理论知识，认识了管道部署的一般方法，增强了阅读图纸的能力而且熟习掌握了AutoCAD2007专业制图软件。1.2工程概略丹江是商洛地域最大的河流，起源于秦岭南麓，经商县、丹凤、商南流入河南，境内流长247公里，流域面积7551平方公里。丹江沿河两岸河谷宽阔，人口较密、耕地集中、交通方便，是工农业发展的中心。丹江水力资源丰富，但到当前为止，开发力度还远远不够。为知足工农业发展的需要，在丹江上游可修筑水库，调理流量，饮水发电，进而充分利用水力资源，故二龙山川库工程优先开发。二龙山川库位于丹江上游，在商县县城以北四公里。坝址以上总流域面积965平方公里，流域内为土石山区，被复较好，1-2月多年均匀枯水流量为2.34m3，实测最枯月均匀流量为

3，多年均匀年径流量0.41m/s

2.86亿m3。考虑到二龙山川库的工程规模和水库所担当的浇灌、防洪和发电的各项重要任务，二龙山川库的工程等级定为三级，洪水频次采纳2.0%（50年一遇），发电保证率采纳80%。商洛地域的气温条件，商洛地域最高月均匀气温25℃，月最高温度39.8℃，最低月均匀温度0℃，月最低气温-14.8℃，多年均匀温度为12.9℃。二龙山川电站的有关特色数据以下：水电站保证卖力1375kw保证率80%多年均匀发电量1839.1kwh装机年利用小时数3680小时水量利用系数84%水电站特色水头：最大水头43m最小水头28.4m加权均匀水头37.2m计算水头35.3m最大引用流量19.9m3/s发电引水隧洞：进口底部高程740m出口底部高程720m洞长165m洞径3.5m引水方式由隧洞出口用分叉钢管正向引入厂房。下游水位：下游校核洪水位725.20m下游设计洪水位724.09m正常尾水位723.15m最底尾水位721.90m水电站主要设备和其有关数据整理以下：水轮机：型号HL230-LJ-100转速375r/min计算水头28.0m计算流量5.8m3/s最大水头41.0m最小水头16.0m发电机：型号：TSL215/36-16功率：1250kw调速器：型号：XT-1000蝴蝶阀：型号：Φ1500设计水头：58.0m操作方式：电动和手动两用第二章油系统设计2.1油系统的任务和构成油系统的任务水电站油系统的任务是接受新油，储存净油，向设备充油，向运行设备添油，从设备中排出污油和废油，污油净化，运行油的取样，化验剖析及废油的重生等。因为本电站为小型电站，考虑到运行效益，不担负油的化验剖析及废油的重生，能够取样至近来的大型电站或省，地电力中心试验站进行剖析，化验将废油重生。油系统的构成油系统是用管网将用油设备、贮油设备（各种油槽、油池）、油办理设备连成一个油务系统。为了监督和控制用油设备的运行状况，还应装设有必需的量测元件与控制元件（如示流信号器、温度计、液位信号器等）。水电站主要用油为绝缘油(变压器和油开关、作绝缘、散热,灭弧作用)和透平油(主机设备的润滑、散热、液压操作)两种。所以，二龙山川电站的油系统设计主要考虑绝缘油系统和透平油系统。因为设计资料未给出变压器及油开关的资料，所以绝缘油系统不作设计，只考虑透平油系统。本电站的透平油系统主要供油对象为机组推力轴承，上导轴承，下导轴承和调速器。顶起转子所用高压油系统由机组自带，故也不作考虑。常用油系统（工业上称汽轮机油）的牌号为HU-20、HU-30,符号后边的数字表示油在50℃时的运动粘度的均匀池数，相应的恩氏粘度为0E和4-4.50E。依据机组的转速较高及轴承的荷载不大的状况，采纳粘度较小的HU-20透平油。2.2油系统的计算、设备选择及系统图设计用油量的估量（1）透平油系统计算透平油系统用油对象包含：机组推力上导轴承、下导轴承及调速器。依据发电机和调速器型号可初步估量用油量：表2-1透平油系统用油量充油对象机组推力上导轴承下导轴承YT-1000调速器总量充油量（m3）0.070.020.220.31单台机组最大充油量V=0.31×（1+5%）=0.33(m3)1max事故备用油量V=1.1V=0.36(m3)21max增补备用油量VV45a(2-1)31365V10.77，关于混流式机组，取a=10%，则：V3450.10.0090.77365全厂设备总充油量VV2V1V31.14m3（2）绝缘油系统在本设计不作考虑，故省略。油系统设备的选择（1）贮油设备的选择①净油槽的选择：油槽容积V净VV0.37m3，采纳一个V净0.5m3的油槽。23②运行油槽的选择：运行油槽的容积与净油槽的容积同样，因贮油量不多，故透平油系统采纳一个V净V运0.5m3的运行油槽。③事故排油池的选择：按所有油槽容积之和考虑。V事3（2）净油设备的选择①滤油机的选择：滤油机生产效率按计算：QLV1（2-2）(10.3)t式中：V1——最大一台机组的用油量——净化时间，对净化机组用油为4-6小时，在这里取t=6小时（时间t减0.3是考虑到压滤机要改换滤纸和离心计要消除赃物所需时间故在计算时将其生产率减少30%）3透平油系统取t=6h，则QL0.079m/h1(l/min)②油泵的选择在接受新油、设备充油、排油和油的净化时使用油泵输油。因为齿轮泵构造简单、工作靠谱、保护方便、价钱廉价，应采纳齿轮泵。油泵的生产率QV1max/t，式中t为充油时间，一般为2-4小时，本电站取t=4h;V1max0.33,则Q0.08m3/h1.33l/min，选择1台KCB-18.3型齿轮泵。管道的选择输油管，油办理管一般用水煤气钢管，调速器和自动化元件的油管一般为无缝钢管和铜管。机组各部轴承的供、排油管由主体制造厂定出，主供、排油和油办理管路一般选50和40两种，本电站供、排油干管均采纳Dg40mm焊接钢管，支管依据设备接口直径选择钢管。油系统图附：《机组油、气系统原理图》2.3油系统的部署及防火要求油系统的部署油系统的部署应当按协助设备部署的一般原则:油槽部署成一列,油位计要易于察看。油槽间净距不小于1m，油槽与墙的净距不小于0.75m，油槽前应有不小于1.5m的交通道。净油槽部署在油办理室，运行油槽部署在水轮机层，重力油槽设在吊车机道旁，保证油能自动流入设备。油泵、压力滤油机、净油槽都利用软管与外面油管相连结，利用油泵将回油箱的油直接送入重力油箱;假如油需要过滤，则将油送入油办理室经过压力滤油机以后直接送入重力油箱；油办理室里的净油直接经过油泵送入重力油箱，用来增补油系统的油量。主厂房内油管道的部署应依据油系统图和水、气管路部署一致考虑，使厂内各系统的管路铺设齐整、雅观。供油干管沿厂房纵向部署在下游侧，在各机组段引出支管。管路明设或设置管沟，当管路穿墙或穿楼板时，在墙或楼板上应留有孔洞或埋设套管以便安装和维修。阀门和油接头的部署应便于操作、安装和检修，地点不宜过高。露天管道不可以沿地面铺设，应有特意的管沟。管路安装前应进行酸洗办理，把管壁的防锈油、铁锈、熔渣、尘埃所有消除后，用沾汽油的布连擦几次管内壁，再用白布擦净，直到白布不变色为止，最后在内壁涂一层透平油防备生锈。外壁刷一层防锈漆，再刷一层调解漆或磁漆，一般压力油管表面涂红色，回油管涂黄色。油系统部署图见《机组油、气、水管路部署图》油系统的防火安全要求油库和油办理室均应切合有关防火规程要求，主要有以下几项：油库与其余建筑物的防火安全距离要切合防火规定的距离，至周边房子的距离不下于20m;至生产性建筑应不小于20m；至铁路中心线的距离不小于50m；至油泵的距离不小于8m。(2)厂内油库不得超出两个，单个油库总容积不得超出200m3。油库，油办理室应设两个安全出口，出口处设向外开的防火门。油槽及其管路均应接地。油办理室设有独立的通风系统。第三章气系统设计3.1概括因空气有极好的弹性，使用方便，不会变质，易于储藏，所需设备简单经济，所以作为贮备能源介质的压缩空气在水电站被宽泛应用。压缩空气系统的任务是实时地按质、按量向用户供气。为了达成此任务，压缩空气系统应由空气压缩装置、供气官网和丈量控制元件构成。水电站的压缩空气系统可分为低压空气系统和高压空气系统两类。高压空气系一致般用于油压装置压力油槽及变电站的高压用气设备。低压空气系统多用于机组的制动，风动工具，打扫吹风及空气围带充气。因为变电站的灭弧及断路器的操作均采纳自动灭弧和电磁操控，不会用到高压气系统。故本电站不设计高压空气系统。3.2低压气系统的供气对象小型水电站的低压空气系统的主要对象有：用于停机后的制动用气；保护和检修设备用气，吹扫用气；机组作调相机运行时压低转轮室的水位用气；检修时水轮机导轴承及蝴蝶阀的空气围带充气,用气；北方寒冷地域的水工闸门和拦污栅的防冻用气。针对该电站的实质状况，电站不作调相运行，也不处于北方寒冷地域，故能够不设调相用气和冰冻用气；同时该电站采纳橡皮条止水的蝴蝶阀，且水轮机导轴承检修时也采纳橡皮条止水，不使用空气止水，不设围带充气，供气。综上所述，该电站的低压空气系统只须制动用气和吹扫用气。详细有三台机组的制动用气，装置间吹扫用气，发电机层用气，水轮机层用气。低压空气系统的任务是实时按质按量的向用户供送低压空气，为达成这一任务，低压空气系统可由空压机，贮气罐，供气管网和丈量控制元件构成。为了减少压缩设备的总容量，节俭投资，该电站采纳两台空压机，能够互为备用，这样提升了气源的靠谱性，同时也集中了设备，便于运行和管理，共用一个储气罐同时向低压气用户供气，达到了互为备用，设备集中，气源靠谱的目的。3.3低压气系统设备确立低压空气系统设备确实定低压空气系统的工作压力一般为0.7MPa贮气罐耐压值的选用。①机组停机时制动用气额定压力，由厂家供应0.7MPa。②为护及检修时的吹扫用气，据国内已建成同类电站资料知其工作压力为0.7MPa。③机组检修时蝶阀及水轮机导轴承用橡皮条止水无需用气，故不做考虑。综合以上各种状况，且考虑有必定的安全度，应选用较大耐压值的空气罐。本电站选用0.8MPa空气罐。压气设备的选择空压机的生产效率和台数及贮气罐的体积应按知足几个用户同时工作所需要的最大耗肚量来确立。①机组制动用气机组制动用肚量按水电站机组制动一次耗肚量Q0计算Q0qtP60（m3）（3-1）1000P0式中q——在工作压力下，制动过程中耗气流量（L/S）由电机厂家供应——制动时间（min），由电机厂供应，一般为2minp——制动气压，一般可取0.7MPaP0——大气压力，往常取P0=0.1MPa由电机型号可查得q=1.0(l/s),t=2min故有Q1.027600.84m310001制动用气贮气罐体积计算机组制动用气主要由贮气罐供应，贮气罐一定保证在制动用气后，罐内空气气压保持在最低制动气压以上，贮气罐的容积按下式计算：VgQ0Z(m3)（3-2）P式中:Q0——一台机组制动用肚量（m3）——同时制动机组台数，一般取一台p——制动前后贮气罐同意压力降，一般取MPa本电站三台机组，按一台机组制动来考虑，且p=0.1MPa，则制动罐的体积为：Q0Z=0.8413）Vg1=0.84（mP3)空压机生产率计算空压机的生产率（容量）按在一准时间内恢复贮气罐压力要求来确立，即：Q0ZQkT(m3/min)（3-3）式中：T——贮气罐恢复压力时间，一般取10-15min关于本电站的贮气罐压力恢复时间取T=10min,则其空压机的生产率为：Q0Z1=0.084（m3/min）QkT=0.8410②风动工具用气风动工具用肚量水电站在机组及其余设备检修时，常常用到各种风动工具。当前国内外小型电站普遍采纳电弧气刨来办理水轮机转轮气蚀表面，其耗肚量一般为1m3/min。空压机生产率计算空压机容量主要依据风动工具耗肚量来确立。风动工具的用气是连续的。所以，空压机的生产率应知足同时工作的风动工具耗肚量。合计算公式以下：3QKKlqiZi（m/min）（3-4）3式中Qk——空压机的生产率，m/minqi——某个风动工具的耗肚量，m3/minZi——同型号的风动工具台数Kl

——漏气系数，一般取

Kl

该电站检修时采纳一电弧刨来工作，其耗肚量为

qi=1m3

/min

，取管道的漏气系数为1.2，则空压机生产率为:QK

Kl

qiZi=1.211=1.2

m3

/min3）贮气罐体积计算因为Qk=1.2

m3

/min

<6m3

/min

,故按估量公式得贮气罐体积为Vg

0.2Qk=0.2

1.2=0.24(

m3)②空气围带充气1）水轮机导轴承空气围带充气，其耗肚量很小，不需设置特意设备，一般暂时从制动干管或其余供气干管引来即可。2）本电站进水阀为1500蝴蝶阀，该阀采纳橡皮条止水，不须用围带充气。③压气设备确实定1）空压机综合以上三种状况，制动用气空压机生产率0.084（m3/min），风动工具用气的空压机生产率为1.2m3/min，空气围带充气及吹扫用气的用肚量不作选用要素。考虑到风动工具不过在机组检修时才用到，故在一台空压机工作能保证制动用气及两台空压机同时工作保证风动工具的前提下选空压机，由此查阅《小型水电站机电设计手册》（水利机械）中空压机技术规格表，选用型号为11ZA—1.5/8固定式空压机。2）贮气罐依据制动耗气所需贮气罐体积为0.84m3，风动工具用气时所需贮气罐体积为0.24m3，考虑到二者同时用气的可能，再加上必定的安全裕量，同时也保证风动工具能连续工作，应选用一体积偏大的贮气罐，取体积为1.5m3.详细尺寸由《小型水电站机电设计手册》（水力机械）查得。3）气系统管道确立低压空气系统的供气干管按经验往常选用40，支管选用15，用于风动工具的管路应与风动工具的接头相适应取15。低压气系统管路附件及其余设备确立（1）由《小型水电站设计手册》（水利机械）中空压机配套表查得与11ZA—15/8空压机配套使用的电机为JO2424,故本电站选用两台JO2424型号的电动机。（2）在空压机出口，为分别压缩空气中的水和油，使压缩空气获得初步净化，以减少污染和管道腐化，需在空压机出口装设气水分别器。在本电站中依据空压机型号，查取《小型水电站机电设计手册》（水利机械）。采纳两个YSF—50/8GX型号的气水分别器。（3）当空压机出气口温度过高时，空压机应停止运行，同时发出信号给值班人员，故应在空压机出口装设温度信号器，在本电站，依据空压机型号及出口管径查《小型水电站发电设备手册》采纳WTZ-280型温度信号器两个，测温范围为20—120℃，精准度为1.5级，耐压值16kg/cm2。（4）在空压机出气管装设靠介质压力自动开启或封闭的止回阀，能有效的防备灌内空气体倒流回空压机。依据本水电站供气状况，查阅《小型水电站机电设计手册》，宜采纳起落止回阀两个，分别安装于气水分别器后的出气管路中。（5）气水分别器应当自动把水排到外界，故应在气水分别器的排水管上装设电磁阀，在本电站中，依据气水分别器型号及排水管管径，查取《小型水电站机电设计手册》（水力机械）知DF1系列电磁阀体积小，耗功小，合用于该电站状况。故在该电站选两个DF1型Dg=20电磁阀来控制气水分别器自动排水。（6）当贮气罐内气压大于其耐压值时，此时气罐应能自动清除节余的气体，免得事故发生，也保证设备安全运行，故应在气罐上装设安全阀。依据各项指标，查阅《小型水电站机电设计手册》（水力机械），在本电站采纳A21H16C弹簧封闭微启式安全阀一个。3.4低压空气系统图低压空气系统图见《油、气系统部署图》3.5低压气系统设备管路部署空压机及贮气罐的部署状况见《空压机管路部署图》管路部署图见《油、气管路平面部署图》3.6低压气系统机械操作空压机运行操作在实现自动化的水电站，对空压机推行自动控制是十分必需的，空压机的自动控制可实现以下操作：（1）自动向贮气罐内充气，使其气压在工作范围内；（2）在空压机启停过程中，自动封闭或翻开空压机的无负荷启动阀；（3）当贮气罐内气压将至工作压力之下时，备用压气机自动投入，并发出报警信号；（4）当压力过高或压气机出气口温度过高时，发出报警信号。自动操作①当贮气罐内压力降至6kg/cm2时，压力信号器动作，使工作空压机启动，同时负气水分别器上电磁阀封闭，工作空压机向贮气罐内充气，当气压生至7kg/cm2时，压力信号器动作，使空压机停止工作，同时使电磁阀翻开。②当贮气罐内压力降至5kg/cm2时，压力信号器动作，使备用空压机启动，同事使相应的电磁阀封闭，备用空压机向贮气罐内充气，当空压机升至7kg/cm2时，压力信号器动作，，使备用空压机停止工作，同时使电磁阀翻开。③当贮气罐内气压高于7kg/cm2时，压力信号器动作发出警报给值班人员。④当空压机出口温度过高时，温度信号器动作，使空压机停止工作，并发出温升信号给值班人员。手动操作将空压机切换开关切换得手动地点，在自动系统检修或失灵时，值班人员依据压力表及温度计的指示，人工进行操作。机组制动用气操作机组制动一般均采纳自动操作，但当自动系统检修或无效时，需要采纳手动操作。机组制动操作系统见以下图：图3-1机组制动操作气系统图（1）自动操作当机组转速降低到规定值（往常为额定转速的35%）时，由转速信号器控制的电磁空气阀翻开，又因为1、2为常开阀门，故气自动进入制动器，经一准时间后，电磁空气阀复归，制动闸与大气相通，压缩空气排出，制动达成。（2）手动操作机组停机时，降到额定转速的35%时、封闭1、2阀门，翻开阀门3，气流进入制动器，完成后，封闭阀门3，翻开阀门4，使其与大气相通，排出制动器中的空气，制动达成。第四章供水系统设计水电站的供水包含：技术供水、消防供水和生活供水。中、小型水电站常以技术供水为主，兼备消防及生活供水，构成一致的供水系统。技术供水主假如对运行的主机及协助设备进行冷却和润滑，有时亦可作为操作能源。消防供水是为厂房、发电机、变压器及油库等供应消防用水，以便在发生火灾时及时进行灭火。水电站的技术供水，应知足各用水设备的用水标准。4.1技术供水系统设计技术供水对象水电站的用水设备随电站规模和机组型式不一样而不一样，二龙山川电站为一小型水电站，其主要用水对象：（1）推力轴承冷却用水机组稳固运行时，轴承达到热均衡状态，所有摩擦损失都变为热量，并被冷却水带走。（2）水轮机导轴承水轮机导轴承有两种润滑方式油润滑，水润滑。本电站采纳水润滑。技术供水的基本要求用水设备对水量、水压、水温、水质的要求以下。水量用水设备所需的水量由制造厂给出。在初步设计时可参照近似的电站机组或用经验公式、曲线图标等进行估量，待技施设计时，再按厂家资料校核。水压轴承冷却器进口水压的上限由其强度条件决定。其试验水压不超出0.35MPa。工作水压不超出0.2MPa，进口水压的下限取决于冷却器及排水管的流动阻力，一定保证通过所需要的流量。冷却器的水力损失一般为（40-75）103Pa。对橡胶瓦轴承，水既是润滑剂又是冷却介质。进口水压的高低主要由润滑条件决定，应保证在轴颈与轴瓦之间形成足够的承力水膜。小型机组进口水压值（）MPa，水压过高可能使水箱损坏。水温冷却器热量互换多少，不单与经过的冷却水量有关，还受冷却水温的影响。联合我国详细状况，各种冷却器的进口水温均按25℃作为设计标准。冷却水温高升3℃，冷却器高度增添5%，还会使发电机卖力降低，所以进水温度最高不得超出30℃。冷却水温度也不宜过低，它会使冷却器水管外面凝固水珠。一般要求冷却器进口水温不低于4℃，出进口水的温差也不可以太大，规定保持在3-4℃，以防止沿管长方向因温度变化过大而产生裂痕。水质技术供水的水质要求，主假如限制水内的机械杂质、生物杂质和化学杂质的含量。技术供水的净化与办理技术供水的净化对水中所含悬浮物、泥沙等机械杂质的消除称为水的净化。主要方法有设置拦污栅、装设滤水器、修筑沉沙池、装设水力旋流器。水生物的防治因为淡水壳菜生殖速度很快，在管壁上附着密切，质地坚硬，用机械方法很难消除，应侧重于阻挡它的生成，往常采纳用药物毒杀、提升管内流速和水温等方法防治。技术供水的办理对水中化学杂质的消除称为水的办理。因为化学杂质的消除比较困难，需要好多的设备和花费，小型水电站一般不考虑，不过在确立水源时，采纳化学杂质切合要求的水。技术供水的水源及供水方式水源，技术供水水源的选择特别重要，不单要知足用水设备对水的基本要求，还要使整个系统运行保护简单，技术经济合理。一般状况下，均采纳水电站所在的河流作为技术供水水源，本电站水头适合，水质好，直接采纳压力管道取水，在2号，3号机组闸前压力管道设取水口，两水源互为备用。此取水方式管道短，设备简单，占地面积小，便于集中部署和操作。供水方式水头为20～80m的水电站（小型水电站为水头在12m以上时），当水质，水温均切合要求，或水质经简单净化能知足要求时，一般都采纳从上游取水的自流供水方式。本电站水头，水文，水质都知足要求，应选择自流供水。最大水头小于50m，二龙山川电站水头在28.4-43m之间，故不用采纳减压举措。供水设备的选择和部署取水口及拦污栅取水口分别设在二号和三号压力钢管上，两个取水口互为备用。取水口详细地点在0压力干管的侧壁上，一般沿与水平方向夹角45方向上，这样有益于清除悬浮物和泥沙。0本设计中采纳45方向夹角，取水口设置拦污栅，加设吹扫设备。滤水器为了知足水质要求，技术供水一定经过滤后才能进入用水设备，故在取水口周边加设滤水器。因为技术供水对水质要求较高，所以在这里采纳展转式滤水器，它能够在运行中冲刷，运行方便灵巧。阀门的选择和部署水电协助设备中的阀门，应依据其使用条件，工作环境来选择其型号、规格，确立它的主要性能指标和各技术参数。在管路系统中，凡需截断和调理流量的地方，均应装设闸阀和截止阀；凡需防备水倒流的地方，应装设止回阀，水头大于50m时要加减压阀。管路的选择及部署技术供水系统管道采纳镀锌钢管，它能受较大内压和动荷，施工方便。管道部署时，应保持以下原则：①尽量能够靠墙部署，利于固定和交通;②尽量使弯头减少，以便减少水头损失;③在知足上述原则的前提下适合注意部署的雅观性;④管道还应采纳必定的举措加以防锈蚀，这样才能保证管道有足够的使用寿命，充散发挥其作用。技术供水系统设计设计原则①供水靠谱，保证各用水设备对水量、水压、水平和水质的要求，在机组运行时期，不可以中止供水；②便于安装、保护和操控，系统应力力争简单、明确、防止误操作;③部署应合理，使安装、检修和运行互不扰乱；④拥有适应电站水平的自动化操作；⑤节俭投资和运行花费。基本要求①适合考虑备用，本电站采纳两路供水;②合理配置自动化元件：各机组总供水管设自动启闭阀门、各轴承冷却器排水管设示流信号器;③合理设置仪表和阀门:机组冷却用水进水管及润滑用水进水管装设压力表和阀门;滤水器出水管上装压力表和阀门;取水口设拦污栅及吹气清污的管接头。技术供水系统图技术供水系统图见：《水电站工程水系统图》设备用水量计算严格的说设备用水量应以制造厂家供应的资料为准，但这里没有足够的资料，只好采纳逐渐设计阶段估量或经验计算法加以计算。推力轴承冷却器用水量QT

0.75Pn（L/h）

（4-1）P----推力轴承负荷包含轴向水推力和转动部分重量n----机组额定转速(r/min)

(单位

T)查《小型水电站机电设计手册》（水利机械）可得：HL230-LJ-100P=7.7+1.845(T),n=375（r/min）QT(7.71.845)0.753752687.06(L/h)水导轴承用水量这里采纳水润滑方式，水润滑系统由机组自带，故不作计算。4.2消防供水系统设计水电站中有各种各种的易燃物，如木构造、油类及电气设备，拥有着火的可能性。所以，除在运行中增强消防监察外，还一定依据设备特色，采纳有效的灭火举措，以便一旦发生火灾时将火息灭。水灭火拥有成效好、花费低、方便、量足得等长处。所以，水电站都设有消防供水系统，特意供厂区、厂房、发电机及油系统等的消防用水。消防供水的水源及供水方式电站设计时，消防供水水源应与技术供水水源同时考虑。至于消防供水的方式则取决于各消火对象对供水的要求、电站水头和选定水源，也有自流供水、水泵供水和混淆供水方式。依据二龙山川电站的详细状况，电站的计算水头为35.3m，水头大于30m，所以消防供水水源与技术供水同水源，直接从供水干管上引用，而且采纳自流供水方式。厂房消防计算水电站厂房的消防，多以消火栓经软管、喷嘴射出的水柱为主，化学灭火器为辅。消火栓及软管、喷嘴均为标准化产品，中小型电站常用5065mm的消防软管，配用1319mm的喷嘴，国内生产的消防软管，工作压力为0.75MPa，最大试验压力达1.5MPa。消火栓的地点和数目应经过计算水柱射程决定，一定保证两相邻消火栓的充分水柱能在厂房内最高最远的可能着火点相遇。二龙山川电站厂房长度小于50m时，可只设两个消火栓，嵌在厂房侧墙内，活接头高度距发电机层地面1.2m。①消防用水量的计算消防用水量依据消火栓喷嘴射流量计算，依据《建筑设计防火规范（GBJ16-87）》规定，厂房室内消防用水量为两股水柱，每股水量为2.5L/S。Q=22.5=5L/S②消火栓的选用消火栓的选用包含消火栓、水龙带和水枪三部分。消火栓一般有50和65两种，本设计中采纳65。依据消防要求，厂房消火栓水龙带的长度应使两股充分水柱的有效半径能保护所有的生产设备。发射水柱的有效半径为：式中：

R----

Rldls（m）消火栓的保护半径（m）

（4-2）ld----

水龙带长度（

m）考虑到水龙带的曲折，应乘以必定的折减系取折减系数为0.8ls----水枪充分水柱在水平面内的投影长度（m）水枪的上倾一般按450夹角计算，则ls=0.71Sk.Sk为充分水柱的实质长度（m）依据《给水排水设计手册》关于低于四层的建筑物，室内消火栓充分水柱长度不小于7m，该电站的最大高度8m，在考虑必定的裕度7m，则：Rldls=0.8200.711526.65(m)③消火栓水力计算为了保证足够的水柱射程，消火栓水头应知足:H=h1h2h3H0（4-3）h1--取水口最低水位至小火龙头的高程差,mh2---消火管网的水头损失h3---消火软管的水头损失，h3=AQ2L经计算：h1=4m，h2=2.76m，h3=1.41mH0---水枪出口的压力水头，此处决定了水柱射程Hk因为水流喷入空气时要战胜大气阻力，Hk<H0且其大于发电机厂房地面到消火最高点的距离，因为消火时不可以垂直向上，所以再加上6-8m余量。主厂房高度8m，加上6.5m余量,HB=8+6.5=14.5m查得：0.825Hk=0.82514.5=11.96m0.00025取水枪喷嘴直径为d=22mm，则0.00771000d3dH0HB14.516.32m1HB1H=h2h3H0=4+2.76+1.41+16.32=24.5mh1下文会对这一水头进行校核。4.3生活供水系统设计生活供水主假如指电站中生产人员的用水，鉴于二龙山川电站的详细状况，在发电机层、装置间各设一个洗手池。生活用水量的计算主要取决于洗手池个数、部署水龙头个数。依据《给排水设计手册》单个水龙头流量采纳0.2L/S，每个洗手池一个水龙头，则：Qsh20.20.4(L/S)生活供水水源依据二龙山川电站的详细状况，技术供水、消防供水和生活供水共用一个水源，从干管上直接引水，引水管道直径为d=15mm。生活供水系统的部署生活供水系统见《水系统部署图》4.4供水系统管径选择与水力计算图（4-1）水力计算表示图表（4-2）各管段的水头损失管段1-66-76-B7-A7-CA-D管线h1(mH2O)1-A2.750.000.4063.167291-B2.750.0112.76321-C2.750.003.1265.88729A-D1.46h2=1.46由上表可知生活供水最大水头损失为6.887m技术供水最大水头损失为3.167m，消防供水最大水头损失为3.763m。消防水头校核消火栓节余压力为H760.00-729.00-5.887=25.13mH2O，知足消火栓24.5m水头要求。技术供水水头校核节余压力为H760-727-3.167=29.83m，知足供水要求。表（4-1）水力损失计算表管管径流量流管长沿管路长度的局部阻力系数0.025Lv2V2DQ速LLD2gh径(mm)(m3/h)(m/s)(m)2g(m)(m)12345678910111213141516171-28030.3811.682.20.798.020.699.780.1411.3790.152-38030.3811.68111.51.1533.446.960.1410.9810.293-48025.5341.413.81.151.192.340.10.2344-58016.5340.913.21.1512.150.0420.095-68013.8470.773.81.151.192.340.0290.0686-7804.8470.273.81.151.192.340.0040.0096-B659.00.75120.380.380.0280.0110.297-A252.6871.523.533.53.50.1160.4060.297-C152.163.470.15577.150.5773.1260.29A-D252.6871.5211.51411.512.660.1161.460.29第五章排水系统设计水电站除了设置供水系统外，还需要设置排水系统，供排联合才能使电站更好地发挥出应有的效益。排水的目的就是清除生产废水，检修积水和生活污水，保证水电站设备的正常运行和检修。5.1排水系统的分类和排水方式水电站的排水可分为生产用排水、渗漏排水和检修排水三大类。生产用水排水生产用水排水包含：发电机冷却器的冷却水，发电机推力轴承和上下导轴承油冷却器的冷却、水导轴承润滑冷却用水等。生产用水排水量较大，设备地点较高，一般能靠自流排至下游，习惯上把其列入技术供水系统。所以主要考虑检修排水和渗漏排水。渗漏排水①机械设备的漏水主要有：水轮机顶盖与大轴密封漏水、蜗壳及尾水管进人孔盖的漏水；②下部设备的生产排水，当不可以靠自压排至厂外时，纳入浸透排水系统，包含滤水器污水、空气冷却器的冷凝水、汽水分别器及贮气罐排水等；③地面排水；④厂房下部生活用水排水。渗漏排水水量较小，不集中难以用计算方法加以确立，在厂房内散布广，地点底，靠自压不可以排至下游，所以设置一集水井，将其采集起来，利用特意的排水泵排至下游。检修排水当检修，维修机组时，一定将水轮机蜗壳、尾水管和压力钢管内的水清除。检修排水量大，高程很底，只好利用排水设备加以清除。为加快机组检修，排水时间尽量要短。排水方式①渗漏排水方式二龙山川电站采纳集水井排水方式，将水电站厂房内的渗漏排水经排水管道聚集到集水井中，用卧式离心泵排至下游，因为厂内设置集水井易实现，卧式离心泵的安装、保护方便，价钱底，在这里优先采纳。②检修排水方式二龙山川电站采纳直接排水，先用一管道将积水经一深孔排走，而后利用一个活动水泵将水排至下游本设计水电站详细排水方案：渗漏排水和工作室内陆板冲刷水经管道或排水渠排至集水井后，利用水泵排到下游，检修排水利用活动泵排至下游。5.2排水系统的设计与部署排水系统的制定依据二龙山川电站土建图纸基本状况，初步制定采纳厂房渗漏排水和机组检修排水分开的排水系统。厂房渗漏排水集于集水井后，采纳两台离心泵，由集水井液位信号器依据其水位变化自动控制工作泵和备用泵的启动与停止，两台水泵无为备用。机组检修排水采纳一台活动离心泵，哪台机组检修时用挪动式离心泵把检修积水排至下游。渗漏排水设计计算集水井有效容积确实定因为影响渗漏排水量的要素好多，在电站设计时，很难估计电站建成后厂房和设备的漏水状况。所以不计算渗漏水量，而是参照同型水电站有关数据的方法，直接确立集水井有效容积。依据二龙山川电站的详细状况，参照已运行的同型水电站渗漏排水数据，确立集水井有效容积V有效20m3，集水井个控制水位及底部高程见水泵部署图。渗漏排水泵的选择：依据二龙山川电站基本资料可知:下游校核水位为725.20m，正常尾水位为723.15m，最低尾水位为721.90m，取停泵水位为719.40m，则渗漏排水泵净扬程为：校核净扬程：H=725.20-719.40=5.80(m)设计净扬程：H=723.15-719.40=3.75(m)最小净扬程：H=721.90-719.40=2.50(m)渗漏排水泵的生产率按水泵20min排完集水井有效容积V来选择：QB60V602060(m3/h)(5-1)2020依据HB和QB,初选两台3BA-6卧式离心泵，其技术参数表以下：表（5-1）3BA-6卧式离心泵技术参数表流量Q(m3/h)扬程H(m)效率同意吸上真空高度（m）306255.47.7455763.56.7605066.35.67044.5644.73BA-6水泵的出入水口直径均为80mm（3）渗漏排水泵扬程及吸出高度校核①水泵吸、压水管水力损失计算：1）吸水管水力损失流量m3/h,管长，管径，计算出流速，流速水L1v12.12m/s=2.6md1=100mm头v12/2g=0.14m。L1v12沿程水力损失为hy10.0250.19（m）(5-2)d12g吸水管设有：底阀一个，17.0900焊接弯头一