La centrale hydroélectrique de XILUODU

La quatrième plus grande centrale hydroélectrique du monde et la première centrale électrique à barrage à haute arche du monde, d'une capacité de dizaines de millions de kilowatts.

La centrale hydroélectrique de Xiluodu est située dans le plateau Qinghai-Tibet, le plateau Yunnan-Guizhou jusqu'à la zone de transition du bassin du Sichuan, située dans la gorge de Xiluodu, où elle borde le comté de Leibo,Province du Sichuan et comté de Yongshan, dans la province du Yunnan, la centrale hydroélectrique de Xiluodu est la plus grande des quatre centrales hydroélectriques géantes sur la rivière Jinsha, avec une capacité équivalente à celle de l'Itaipu, la deuxième plus grande centrale hydroélectrique du monde.la capacité totale installée est de 120,6 million de kilowatts, Capacité de production annuelle troisième au monde, est de 571,2 milliards de KWh, équivalent à la centrale hydroélectrique d'Itaipu, et trois et demi du barrage de Gezhou,est la deuxième plus grande centrale hydroélectrique de Chine.

Le fleuve Jinsha est le cours supérieur du fleuve Yangtsé,dont la longueur totale est de 3364 kilomètres, la superficie de drainage est de 473,2 mille kilomètres carrés.4 millions de kilowatts, représentait 1/6 du total de l'hydroélectricité en Chine.

La centrale hydroélectrique de Xiluodu est le projet de transmission d'énergie clé le plus proche de la Chine, situé sur la rivière Jinsha.

Le projet utilise un barrage en béton à double courbure, hauteur de barrage 278m, niveau d'eau de stockage normal 600m, stockage total de 11,57 milliards de mètres cubes, stockage réglementaire de 6,46 milliards de mètres cubes,capacité installée 12.6 millions de KW, capacité de production annuelle moyenne de 57,12 milliards de KWH, l'investissement statique du projet 45,928 milliards de Yuan, total 79,234 milliards de Yuan.Commencez à construire en décembre..2005, le mois de juin.2013, le premier groupe électrogène mis en service et l'ensemble du projet achevé en 2015.

La centrale hydroélectrique de Xiluodu utilise une turbine hydraulique verticale Francis, du fabricant Voith, hauteur nominale de l'eau 197m, hauteur maximale 229,4m, hauteur minimale 154,6m, moyenne pondérée de la hauteur 223,48m, débit nominal 430.5 mètres cubes par seconde, puissance nominale de sortie 784 mégawatts, vitesse nominale 125 r/min, tête d'aspiration HS=10,81m, hauteur d'installation 359m.chaque coureur pèse 179 tonnesLe matériau est l'acier inoxydable 0Cr13Ni4Mo.

le paramètre principal de la turbine hydraulique:

Structure générale et principaux paramètres de la turbine

1. Pièces de rotateur- turbine

Le coureur est le composant principal de la turbine, et sa fonction est de convertir l'énergie de l'eau en énergie cinétique de la rotation du coureur.un anneau inférieur et 15 lames, toutes en ZG06Cr13Ni4Mo. Les lames doivent être coulées à l'aide de la technologie de raffinage de l'acier de four électrique +VOD (ou AOD),et chaque pièce est traitée par contrôle numérique puis assemblée en un tout sur le siteLes anneaux dynamiques et anti-fuite sont fixés directement sur le coureur et sont intégrés à celui-ci.
Le diamètre du coureur D est de 7,4 m, le diamètre extérieur maximum est de 7,53 m, la hauteur de 3,46 m, le coureur est une structure intégrale, pesant environ 240 t dans son ensemble, la couronne supérieure,l'anneau inférieur et la lame sont soudés en un tout et des essais de traitement et d'équilibrage statique sont effectués sur le chantier de construction.Compte tenu des performances globales, le coureur est équipé d'un long cône de drainage. Le matériau du cône de drainage est ZG06Cr13Ni4Mo, qui est fixé sous le coureur par soudage et jointure.

2.Axe principal de la turbine

L'arbre principal de la turbine est le composant de transmission de la puissance de l'unité.et la bride à l'extrémité de la turbine à eau de l'arbre principal est de structure de bride moyenne. La bride d'extrémité du générateur est une structure de bride extérieure. Les deux brides avec une partie du corps de l'arbre et le corps de l'arbre de la section du rotor coulissant sont forgées, en forgeage de qualité ASTM A668,et chaque pièce est soudée ensemble dans son ensemble par soudage à l'écart étroitLe diamètre extérieur de la bride à l'extrémité de la machine à eau de l'arbre principal est de 2,81 m, le diamètre extérieur de la bride à l'extrémité du générateur est de 3,33 m,et le diamètre extérieur du rotor coulissant est de 2.75m. L'arbre principal est long de 4.773m et pèse environ 110t. L'arbre principal et le coureur sont reliés par des boulons et le couple est transmis par des broches et des manches.et l'arbre principal et l'arbre du générateur sont reliés par des broches et des boulons pour la transmission du couple.

3Couverture supérieure

Le diamètre extérieur de la couverture supérieure est de 10,70 m, le diamètre intérieur est de 3,37 m et la hauteur est de 1,681 m. Il s'agit d'une structure soudée de plaques d'acier, divisée en 4 sections,et pèse environ 290 tonnes dans son ensemble.
Comme la turbine de la centrale électrique de Xiluodu est un mécanisme de guidage de l'eau avec une vanne cylindrique, nous avons accordé une attention particulière à la rigidité et à la résistance du couvercle supérieur dans sa conception.La plaque d'acier ASTM A516 Gr70-Z35 a été utilisée pour la bride principale du couvercle supérieur, et un siège d'arbre central en matériau Q345B a été placé au milieu du diamètre de l'arbre des pales de guidage.a été fixé à la position correspondante du roulement circulaire intérieur du conducteur d'eau et du couvercle supérieur pour faciliter la transmission de la force radiale du conducteur d'eau.

Afin de réduire les fuites d'eau entre les pales de guidage et le couvercle supérieur lorsque les pales de guidage sont fermées, la partie correspondante du couvercle supérieur est équipée d'un joint d'étanchéité à l'extrémité des pales de guidage.composé d'une bande d'étanchéité en bronze et d'une bande de caoutchouc formée sur le dos, en s'appuyant sur l'élasticité de la bande de caoutchouc formée, et la pression de l'eau qui s'infiltre dans l'espace de la bande de caoutchouc atteint l'objectif de scellement.La bande d'étanchéité et la bande de caoutchouc formée sont montées sur le couvercle supérieur par une plaque de pression d'étanchéité en acier inoxydableDes plaques antiusure en acier inoxydable sont fixées sur la surface de débit du couvercle supérieur.
Deux trous de mesure de la pression G1/2 sont fixés à la zone supérieure de couverture correspondant à la couronne du coureur pour mesurer la pression de l'eau dans la cavité de la couronne du coureur:12 trous de remplissage de gaz GI sont fixés à la zone de couverture supérieure correspondant aux pales de conduite et de guidage pour le remplissage forcé de gaz (réservé) : deux trous de mesure de la pression G1/2 sont fixés pour mesurer la tête d'eau derrière les pales de guidage; quatre M30×1.5 trous sont fixés sur l'anneau de dégagement fixe pour mesurer l'écart entre le coureur et le couvercle supérieurUn anneau de protection fixe en acier inoxydable en 0Gr18Ni9 est fourni sur le couvercle supérieur, qui est fixé au couvercle supérieur par soudage pour assurer sa fiabilité.

4- Dans le bas.

L'anneau inférieur est une structure soudée par coulée, c'est-à-dire que les plaques d'anneau supérieures et inférieures sont soudées au siège inférieur de l'arbre des pales de guidage coulées.et le diamètre intérieur est de 7.202m, 0,515m de hauteur, structurellement divisé en deux segments.Pour réduire les fuites d'eau entre les pales de guidage et l'anneau inférieur lorsqu'elles sont fermées, les composants correspondants de l'anneau inférieur sont équipés de voiles de guidage et de joints d'étanchéité pour les extrémités, qui ont la même structure que les joints d'étanchéité pour les extrémités du couvercle supérieur,et des plaques anti-usure en acier inoxydable sont fixées sur la surface de débit de l'anneau inférieurPour assurer le fonctionnement stable de l'unité dans certaines conditions particulières,12 trous de remplissage d'air G1 sont placés aux positions correspondantes de l'anneau inférieur entre le coureur et les pales de guidage pour le remplissage forcé d'air (réservé).

5. Anneau sous-fond

Un nouveau type d'anneau inférieur secondaire a été mis en place pour l'installation et le réglage du remplacement de l'anneau inférieur de drainage statique.Pour assurer la rigidité de l'anneau inférieur secondaire et en combinaison avec les conditions de transport, l'anneau inférieur secondaire est une structure intégrale, qui résout le problème du type d'anneau anti-fuite et réduit la difficulté de construction sur place.Le matériau de l'anneau d'arrêt de fuite en acier inoxydable sur l'anneau inférieur secondaire est l'armoire inversée OCri8NI9, qui est fixé à l'anneau inférieur secondaire par soudage.

6- Vans de guidage

Les pales de guidage sont de structure uniforme en acier inoxydable, en ZG06Cr13N4Mo. Les pales de guidage sont des pales de guidage à courbure négative à trois points avec un diamètre de 0,35 m de l'axe supérieur.Le diamètre de l'axe du milieu est égal à 0.39m, le diamètre de l'axe inférieur est de 0,39m, la hauteur de phase des pales de guidage est de 1,271m, la longueur plastiforme est de 1,18m, la hauteur totale des pales de guidage est de 3,8m, le nombre de pales de guidage est de 24,d'une épaisseur d'environ 3 mm.8 tonnes.
les roulements supérieurs, intermédiaires et inférieurs correspondant aux trois points de support des pales de guidage, utilisant des roulements coulissants autolubrifiants,sont respectivement installés sur le couvercle supérieur et sur l'anneau inférieurDes joints en polyuréthane à haute molécule sont installés sur les coussinets intermédiaires et inférieurs de l'arbre pour empêcher efficacement les sédiments et l'étanchéité de l'eau.et une structure de manchon spéciale est installée à la position du journal du milieu pour faciliter le remplacement des joints.

7L' anneau de contrôle.

L'anneau de commande est une structure soudée de plaques d'acier en forme de I. La plaque d'anneau supérieure est dotée de deux grands trous d'oreille reliés au relais,et la plaque d'anneau inférieure est équipée de 24 petits trous d'oreille reliés à la tige de connexion dans le mécanisme de fonctionnement de la pale de guidage. Externalité maximale de l'anneau de commande 7,72 m. Diamètre intérieur 5,415 m. Hauteur 1,338 m. Poids d'environ 45 t. En raison des limites de taille de la transmission, l'anneau de commande adopte une structure segmentée.
Des roulements coulissants auto-glissibles sont disposés dans les grands et petits trous d'oreille. 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 coverUne plaque de pression est placée entre le couvercle supérieur et l'anneau de commande pour empêcher que le mécanisme de commande de la pale de guidage ne soit chargé sur l'anneau de commande en raison d'une force inégale.

8. Mécanisme de fonctionnement des palettes de guidage

Le mécanisme de fonctionnement de la pale à guider est composé du bras de la pale à guider, de la plaque de connexion, de la tige de connexion, de la broche de la tige de connexion, etc.
Deux broches et une manche d'expansion sont placées entre les palettes de guidage et le bras des palettes de guidage pour transférer le couple de fonctionnement des palettes de guidage. 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 tige de connexion est une structure à double plaque avec des broches excentriques,et l'excentricité des broches excentriques est utilisée pour compenser l'erreur de position entre les pièces de connexion causée par l'usinageUn roulement auto lubrifiant est fourni à la connexion entre la tige de raccordement droite et la plaque de raccordement.Une pince à ciseaux est fournie entre le bras de la pale de guidage et la plaque de connexion pour assurer le fonctionnement normal des autres palettes de guidage lorsque l'une des palettes de guidage est coincée par un objet étranger.
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'amplitude limite du bloc limite de la pale de guidage est basée sur le nombre maximal de palettes de guidage possibles.

9. Vans de guidage et servomoteur

La fonction du servomoteur de palettes de guidage est de faire fonctionner le mécanisme de guidage de l'eau en fonction de la pression d'huile requise, afin d'atteindre l'objectif d'ouverture et de fermeture des palettes de guidage.Xiluodu éolienne électrique a deux double guide cylindre droit guide vanne servomotor dans la direction +Y revêtement dans la fosse de la machine.
Le moteur de service du moteur à palettes de guidage est constitué d'un cylindre, d'une tête de cylindre, d'un moteur de roulement et d'un moteur de roulement.cylindre transversal (avec tête de cylindre arrière)Le piston est relié à la tige du piston par un anneau de support, et la tige du piston est reliée à la tige du piston par une connexion filetée.Deux anneaux de combinaison anti-fuite sont installés sur le côté extérieur du piston pour empêcher la fuite d'huile entre les deux chambres, et des roulements auto-lubrifiants pour les guides et les côtés d'étanchéité en caoutchouc moulé sont installés sur les têtes de cylindre avant et arrière du servomoteur.il y a un dispositif de verrouillage de fonctionnement sous pression d'huile pour s'assurer que les pales de guidage de la turbine sont fermement verrouillées dans la position fermée et pour empêcher un faux démarrageDans le même temps, un dispositif de limite dans le sens de l'ouverture est placé à l'extrémité avant pour une restriction d'ouverture manuelle.

10. roulement de guidage à eau

Le roulement de guidage de l'eau est le seul élément de support de l'arbre à l'extrémité inférieure du groupe électrogène hydroélectrique et joue un rôle crucial dans le fonctionnement stable et fiable de l'unité.Le roulement de guidage de l'eau de la centrale électrique de Xiluodu est un roulement de guidage glissant de courant d'huile mince, avec un dispositif de roulement de bloc non concentrique, et le système de refroidissement à l'huile est un mode de circulation externe.
La structure permet une inspection, un réglage et un remplacement pratiques de certains composants du roulement de guidage depuis la partie supérieure.Le boîtier de roulement est en alliage Babbitt et adopte un boîtier de roulement non concentriqueIl n'est pas nécessaire de gratter le roulement sur le chantier. Le réglage de la clearance du roulement est réalisé à l'aide de blocs de coin, qui est facile à régler et fiable.

Il y a 24 coquilles de roulement dans le roulement. Il y a un signal de niveau d'huile sur le roulement pour surveiller le niveau d'huile dans le réservoir d'huile du roulement.Il y a un dispositif d'alarme d'eau mélangée à l'huile au fond du réservoir d'huile de roulementIl y a quatre jauges d'humidité dans le réservoir d'huile de roulement pour surveiller l'humidité de l'huile.

Le refroidisseur d'huile à roulement guide d'eau est installé sur la paroi de la fosse, avec un total de 3 refroidisseurs, dont un en veille, et les refroidisseurs sont disposés de manière semi-couplée,et la puissance de circulation de l'huile est fournie par la pompe à barres de soufflage, avec un total de 2 pompes à vis, dont l'une est en veille, et les paramètres du système de refroidissement sont les suivants:

Matériau des tubes échangeurs de chaleur: T. Tubes de cuivre violet
Diamètre du tube échangeur de chaleur: 20 mm
Puissance totale de conversion de chaleur: supérieure à 100 kW
Température de l'eau de refroidissement: 20°C
Débit et pression de l'eau de refroidissement: 18 m3, 0,4 MPa
Température de l'huile d'entrée du système de refroidissement: 50°C
Température de l'huile à la sortie du système de refroidissement: inférieure à 35°C
Débit et pression de la pompe à huile: 21 m', 0,7 MPa
Épreuve de résistance à la pression du refroidisseur: 1,65 MPa
Nombre de réfrigérateurs: 2 unités principales et 1 unité de veille

11Sécurisation de l'arbre principal

L'étanchéité de l'arbre principal est divisée (comme indiqué sur la figure 6) en un joint de maintenance et un joint de travail, qui sont installés sur la surface circulaire interne située à la partie inférieure du couvercle supérieur.

L'étanchéité de maintenance utilise un joint à bande d'air à une pression d'air de 0,5 à 0,8 MPa.la bande gonfle et se dilate pour adhérer étroitement au dessin extérieur de la bride inférieure de l'arbre principal, atteignant le but de l'étanchéité.
L'étanchéité de travail est une étanchéité mobile de face inférieure de l'arbre.le bloc de frappe en matériau composite spécial s'adapte à l'anneau d'étanchéité, l'anneau d'étanchéité est installé à l'intérieur de l'anneau de fixation, le contact coulissant est assuré par un anneau d'étanchéité et, pendant le fonctionnement, il s'appuie sur l'auto-poids de l'anneau d'étanchéité,la force de ressort entre l'anneau d'étanchéité et l'anneau de fixationLe bloc d'étanchéité est fixé à l'anneau d'étanchéité pour obtenir l'effet d'étanchéité.
L'anneau d'étanchéité et le bloc d'étanchéité ont des trous d'eau.L'eau propre est utilisée pour lubrifier et refroidir la surface de contact entre le bloc d'étanchéité et l'anneau d'étanchéité afin d'éviter que le bloc d'étanchéité ne soit brûlé par le frottement à secLa pression de l'eau propre est de 0,5 MPa.il peut assurer la compensation de l'usure progressive du joint et l'étanchéité normale de l'unité lorsque la raquette est utilisée.

12. Partie intégrée

12.1 Anneau de siège

Le poids total de l'anneau de siège est de 390 tonnes. Compte tenu de la fabrication et du transport, il est divisé en trois sections, de haut en bas, sont l'anneau de support, le corps de l'anneau de siège,et la bague de fondationLe corps de l'anneau de siège adopte une plaque de transition droite parallèle et une structure soudée par anneau de guidage, qui est divisée en 4 sections et soudée sur place en sections.Une section temporaire est fixée sur chaque demi-côté de la sectionLes plaques d'anneaux supérieures et inférieures de l'anneau du siège sont en acier S500Q-Z35.La plaque de transition et la plaque de langue sont en acier S500Q. L'anneau de support est soudé au corps de l'anneau de siège sur le chantier. L'anneau de base est positionné avec la bouche de bouchon du corps de l'anneau de siège et fixé avec des boulons.L'anneau du siège doit être usiné pour s'adapter au couvercle supérieurLes pales de guidage fixes sont équipées d'une simple barre de cuivre de guidage de vanne.et le puits de soudage en barres d'acier est traité selon la taille de la vanne cylindriqueLes trous de vis du couvercle supérieur et de la poignée de l'anneau du siège sont réalisés en enroulant le fil de fer avec le trou inférieur réservé en usine.

12.2 Boîtier en spirale

Le boîtier en spirale est un composant important de détournement d'eau de la turbine à eau.À condition que le volute soit conçu sans tenir compte de la force combinée avec le béton et avec une tête de pression de 2.87 MPa pour augmenter la pression, il adopte une section transversale entièrement circulaire et est directement accroché et installé sur la plaque de transition de l'anneau du siège sur le chantier.Le matériau du boîtier en spirale est une plaque d'acier B610CFPour répondre aux besoins d'installation et de réglage sur place, deux joints de compensation sont fournis sur le boîtier en spirale.et l'allocation de coupe est fournieLa section d'extension du boîtier en spirale s'étend jusqu'à 11 m de la ligne de l'axe Y et est reliée au tuyau sous pression.Le poids net du boîtier en spirale est d'environ 520 t.
Le boîtier en spirale est enterré par la pose locale d'un schéma de combinaison de couches de coussin.La couche de coussin doit non seulement répondre aux indicateurs de performance physique et mécanique requis,, mais possède également les caractéristiques d'anti-âge, de résistance à la corrosion, de petite déformation plastique et de résistance à la flamme.Le bois tendre de polyuréthane est finalement adopté comme matériau de couverture extérieure de la coque en spirale..