澄潭江厂址处50年一遇洪水位为28.46m,以此确定厂房防洪墙高程为28.5m,防洪墙以钢筋混凝土浇筑,厚0.6m,防洪墙顶以下不开窗。水力自控翻板门门顶高程为23.3m,为便于正常养护管理,确定电站进水闸顶地面高程为23.8m(安全超高为0.5m)。发电厂房为河床式,主厂房仅设发电机层和装配场层,发电机层高程为23.62m,装配场层高程为26.1m,堤防顶高程为28.5m,堤顶和厂房装配场层之间以斜道连接,两侧及底板均以钢筋混凝土浇筑,中控室地面高程为28.5m。
新市水电站水轮机采用金华水轮机厂ZDT03—LM(Y)—120水轮机 (主轴加长1.5m,加中间轴承),300r/min转速同轴配临海电机厂的SF250—20/1180(无刷励磁)发电机。根据现状河床高程,确定电站尾水渠底板高程为17.0m,尾水室底高程为15.508m,蜗壳底高程为18.62m,水轮机主轴密封高程为23.1m。机组最重部件为水轮机,重量为5.7t,最大部件转子长度为3.5m,厂房内选用1台10TLDA电动单梁桥式起重机,轨距6.5m,根据计算,满足机组设备安装检修等工作的最小高度为4.5m,考虑适当安全余量,确定起重机轨顶高程为32.5m,厂房屋檐高程为33.7m,厂房总高度为15.08m。
3.2 平面布置
3.2.1 主厂房长度和宽度的确定
主厂房由主机间和装配场组成,主机间机组间距由发电机、蜗壳、尾水管3个部件尺寸来控制。发电机风罩最大,外径为2.5m,在每台机组旁边配置一台手、电两用调速器,并考虑机组间通道宽度不小于2m,以此确定机组间距为5.5m,边机组4号机中心线至端墙间距离考虑检修及布管的需要,适当加大,确定为3.95m,边机组1号机中心线至端墙间距尽量减小,只需满足行车吊钩要求和通道最小宽度要求,确定为2.0m。装配场长度主要考虑摆放发电机转子、定子,水轮机转轮、导水机构等部件的要求,确定为5.5m。
主厂房的宽度以机组的结构尺寸、机旁调速器、预埋电缆管道等设备布置、交通要求及排架柱断面尺寸来确定,通道宽度考虑1.2m,综合考虑后,确定主厂房宽度为6.5m(行车轨道间距离),主厂房外墙宽度为8.0m。
3.2.2 副厂房布置
中控室布置在装配场上游侧,尺寸为8.2m×5m,中控室内安装4块13KSF—52控制屏,配微电脑控制,另配厂用屏一块。中控室东侧布置开关室和升压站。空压机房、工具间等辅助用房布置在装配场层以下,高程同发电机屋,为23.62m。(www.daowen.com)
3.2.3 吊车梁及屋盖
为加快施工进度,减少造价,在施工阶段将原钢筋混凝土结构吊车梁改为H型钢梁,单根长度12m,为多跨连续梁,梁高588mm,翼缘宽度300mm,翼缘板厚20mm,腹板厚12mm,腹板两侧及端部设置加劲肋。钢结构吊车梁施工方便,进度快,对河床式电站厂房很实用。
河床式电站地理位置特殊,厂房总高度较大,高达15m,施工吊装不方便,工期又较紧,若采用现浇钢筋混凝土结构则费时费力,综合考虑后决定采用轻钢结构屋顶,屋面排水采用内置式排水沟,在上下游各设一根槽钢,间隔10m左右布置一根直径110mm的PVC雨水管,沿外墙面排至地面水沟。屋面引水口栅条采用φ12@10钢筋网。屋面板采用50mm厚EPS瓦楞夹芯板。
3.3 进水池及尾水渠
3.3.1 进水池
河床式电站显著的特点是河道垃圾较多,为此需在电站上游进水池拦砂坎顶增设拦污栅。本电站处于河道右岸凹岸,澄潭江水自江道向右转45°后,由拦砂坎顶拦污栅引入进水池,进水池拦砂坎顶高程20.5m,为减小对1号机进水的影响,侧向拦砂坎 (垂直于厂轴线方向)为7m,斜向拦砂坎 (45°)长33m。在拦砂坎顶设一道拦污栅,为便于清理垃圾,在拦污栅顶部设简易人行便桥。拦砂坎顶拦污栅与进水口闸门前的拦污栅共同构成了拦污屏障,以确保机组的安全。
3.3.2 尾水渠
水流经过蜗壳、导叶、转轮和尾水管后,进入尾水渠,以45°角向左转入主河道。尾水渠与天然河道水流衔接很重要,处理不当往往造成雍水现象,以致影响机组出力。首先,应扩宽尾水渠的宽度,主机段的长度为22.96m,为减小下游水位,根据实际可能的布置条件,尾水渠扩宽至27.0m,扩宽角度小于20°,避免产生回流式旋涡,直线之间以圆弧连接,圆弧半径大于10m;其次,应尽量放缓尾水渠底板纵坡,尾水渠底板设计确定为1∶5,从而使尾水末端流速低于尾水管出口流速,防止尾水渠水位雍高。因尾水渠水流紊乱,流态复杂,运行频繁,尾水渠底板应适当延长,并以浆砌石护坦与主河槽相连接。
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