HI,欢迎来到好期刊网,发表咨询:400-888-9411 订阅咨询:400-888-1571证券代码(211862)

水电厂论文集锦9篇

时间:2023-04-25 14:47:38

水电厂论文

水电厂论文范文1

固定资产虽然在使用和生产中会发生一定程度的磨损,但此磨损并不会导致固定资产发生实物形态上的改变,并且根据磨损程度,其价值将转移到产品中,价值的转移和回收形成折旧基金。固定资产一般可分为:非生产类固定资产、未使用固定资产、生产用固定资产、租出固定资产、不需用固定资产、融资租赁固定资产等几大类。随着现代经济水平的提高及科技的不断进步,企业固定价值也在发展着变化,现如今很多企业固定资产价值都比较大,尤其是电力企业,因为现代电力设备往往价格都十分昂贵,想要实现设备的寿命周期最大化,使其发挥最大价值,必须做好固定资产管理,做好固定资产管理对电力企业发展与生存都有着重要意义。随着电力企业的不断发展,电力企业的固定资产管理工作越来越复杂,涉及到了采购、使用、计划、财务、更新、改造、新增等众多方面,提高固定资产管理成了电力企业发展中要解决的首要任务。

二、固定资产管理在水电厂计划管理中的重要性

1.固定资产管理是计划管理中的核心内容。

随着社会对电力需求量的加大,我国电力企业快速成长,达到了空前的规模,想要保障电力企业的健康发展,实现水电厂可持续发展目标的实现,必须做好计划管理。计划管理的重中之重是固定资产管理,是水电厂计划管理中的核心内容,是防止水电厂固定资产流失,提高水电厂管理水平,提高水电厂固定资产利用率的重要手段。水电厂计划管理的首要任务就是加强固定资产管理。水电厂应对固定资产管理有一个正确的认识,积极总结经验、改革方法,强化水电厂固定资产管理水平和质量,为水电厂发展创造有利条件,提高水电厂生产力和生存能力。

2.固定资产管理是强化水电厂管理的必要手段。

水电厂是典型的固定资产密集型企业,不仅资金密集,其他非货币性资产更加密集。但经过调查发现,很多水电厂管理上都存在着“重购置、轻管理”的现象,一些领导认为设备属于大宗物品,不会轻易损坏或丢失所以无需管理,这种思维给企业造成了不必要的损失,导致了水电厂管理中出现了制度不健全、机制不完善、管理不明确等问题,导致出现了不该购置的重复购置,急需购置的却缺少资金等现象。强化固定资产管理在水电厂计划管理中的地位是提升水电厂管理水平,提升固定资产价值,实现固定资产利益最大化的主要途径。

3.固定资产管理是明确管理责任的关键。

不论是水电厂还是一般企业,在发展中、管理中都涉及到了许多的责任问题,如果问责不明,无法明确管理责任,在出现问题时便会出现无人负责,无人管理的现象。明确管理责任至关重要,固定资产管理是明确管理责任的关键。水电厂设备购置、使用、报废各个环节都涉及到了众多部门及实物管理与核算问题多方面问题,固定资产管理是明确涉及部门及员工责任分工的重要手段,通过固定资产管理才能实现管理责任的层层落实,确保工作的顺利开展。

三、当前水电厂固定资产管理中存在的问题

1.账目价值与实际价值不符。

电力企业的固定资产不同于一般企业,其种类更加繁多,存放地点更加分散,管理部门众多。这一特征导致了水电厂固定资产账实不清现象的出现,并且这一现象已经成为了水电厂固定资产管理中较为普遍的突出问题。导致电力账目价值与实际价值不符的主要原因是:固定资产价值管理和实物管理标准不一致、固定资产相关费用支出标准不明确两方面原因。由于电力企业固定资产种类繁多,每种的管理标准都有着一定的差异性,生产部门与财务部分看待固定资产的角度不同,管理方式存在一定差异,极容易造成固定资产账实不符的发生。

2.管理手段及方式落后。

目前很多电力企业在发展中,依然采用传统人工固定资产管理模式,这种管理方式不仅效率低,更具有一定的滞后性,根本无法很好的发挥固定资产管理职能。并且传统人工在进行固定资产管理时,数据不易保存、易丢失等问题比较突出。导致这种现象的主要原因是在水电厂固定资产管理中缺少对现代化技术的应用,缺乏信息化技术的融入,不注重信息化建设。随着电力企业固定资产管理的日益发展,传统人工管理已经无法满足现代电力企业固定资产管理需求。

四、强化水电厂固定资产管理的对策

1.统一固定资产管理目标。

解决水电厂账目价值与实际价值不符问题,是水电厂固定资产管理中的首要任务。统一固定资产管理目标是解决账目价值与实际价值不符的主要途径,在固定资产管理工作开展中可将固定资产按类别进行详细的划分,根据不同类型和不同阶段制定固定资产管理目标,利用统一的管理目标,提高水电厂固定资产管理的有效性和质量,为水电厂经营发展创造有利条件。

2.加强信息化建。

二十一世纪是一个信息的时代,如今全世界都向着信息化的方向发展着,企业在经营管理中融入现代化信息技术已经是一种不可逆转的必然趋势,水电厂想要在时代的洪流中生存下去,必须坚持与时俱进,加强信息化建设,利于信息化技术提高固定资产管理水平和质量,现实无纸化办公,使水电厂的固定资产管理更高效、更快捷、更实时、更精准。

五、结语

水电厂论文范文2

关键词:现代水电厂管理

1概况

1.1电厂概况

广州蓄能水电厂(简称广蓄电厂)位于广州市东北,离广州约120公里,总装机容量2400MW,目前是世界最大的抽水蓄能电厂。A厂和B厂分别装有四台300MW可逆式水泵/水轮/电动/发电机组。主要机电设备从国外进口。

A厂第一台机组1993年6月29日投产,1994年12月1日竣工。

B厂第一台机组1999年4月6日投产,2000年6月26日竣工。

广蓄电厂上、下水库容量均为2700万m3,落差535m,可供8台机组满负荷发电约6小时,抽水约7小时。经多年运行,其循环效率达76%。

A厂50%容量使用权卖给香港中华电力有限公司,期限40年,两台机组由设在香港的中电系统控制中心直接控制。A厂的两台机组和B厂的四台机组由广电调度中心直接控制。

广蓄电厂担任广东电网和香港中电电网调峰填谷、事故备用的作用,是广东电网主力调频电厂,是实现西电东送和三峡电力送广东的主要技术保证,同时也是广东大亚湾核电站和岭澳核电站安全经济运行的技术保证。表1是广蓄电厂投产以来主要运行参数。

广蓄电厂投产以来主要运行参数表1

电网大型机组或线路跳闸造成电网周波下降,我厂机组快速启动恢复电网周波。下表为十年来,我厂对电网153次故障快速响应启动成功率100%。造成电网周波下降损失功率均为600MW以上,因此每次启动都为多台机组同时启动。详见表2。

广蓄机组对电网故障快速响应统计表表2

1.2机构设置

广东蓄能发电有限公司(简称广蓄公司),属下有广蓄电厂和在建的惠州蓄能水电厂(简称惠蓄电厂)。

广蓄公司由广电集团控股(占54%),广东核电投资有限公司占23%股权,国家能源投资公司占23%股权。

广蓄电厂机构设置"三部两室"。香港中华电力有限公司派来电厂工作的员工,是作为电厂聘用的员工,分别安排在电厂机构的相应岗位。早期12人,现在只有4人,到今年底将剩3人。

1.3主要职能

运行部负责实时运行分部和水工观测分部管理。实时运行分部负责全厂范围内机电设备运行管理;水工观测分部负责上、下水库,地下厂房,引水隧道,厂区公路,边坡和厂区建筑的观测、维修管理。

检修部负责电气分部、机械分部和自动化分部管理。电气分部负责全厂电气一、二次设备检修和维护;机械分部负责全厂机械设备的检修和维护;自动化分部负责计算机监控系统的硬件、软件和传感器的检修和维护,工业电视、通讯等设备运行和检修。

生技部负责物资采购,仓库管理,安全监督、考核,档案管理,生产统计,培训和生产系统对外联系。

办公室负责文秘、人事、劳资、行政、财务、汽车管理、保卫和对外联系,同时还是电厂党、政、工、妇、计生的日常归口部门。

总工室负责技改审批,重大技术问题攻关和非常规的大型试验组织协调。下属网络中心负责办公自动化的硬件、软件维护管理。

2运行管理

电厂运行是一个特殊的岗位,他们是第一线生产人员,要求知识面宽,熟悉全厂设备及系统,具有实践经验和事故分析能力,责任心强,反应敏捷,他们的工作表现直接影响到电厂的安全生产。他们要连续倒班,生活没有规律,设备正常时工作量不大,设备故障时工作量大,安全责任重大。

我们针对运行岗位特点参考国外经验,将运行人员的工作分成值守、待命值班(ON-CALL)和定期巡检三部份。

实时运行分部有值长、全控值班员和值班员。其中值长从全控值班员中选拔,经验丰富能胜任事故处理,有最高等级授权;全控值班员为能同时胜任A、B两厂值守工作的运行人员;值班员为只能胜任A厂或B厂值守工作的运行人员。

2.1值守工作

值守工作岗位要连续倒班,每班人数多少对运行人数影响最大。以前电厂每班运行人员人数,按能完成电厂设备较大事故处理的原则进行配备。我厂是按设备正常时的日常工作量进行配备。

我厂值守工作由全控值班员担任,实行六班四倒,每班1人,在厂外行政大楼值守中心上班,负责对A、B厂八台机组进行监控。我厂机组启/停工况转换和负荷调整由广电调度和中电调度负责,只有在通讯故障或监控系统故障时才把控制权收回由值守人员操作。

2.2待命值班(ON-CALL)

待命值班(ON-CALL)由一位值长和一位值班员组成,他们周一至周五,8小时内在厂房上班,周末和8小时外在厂区待命。接到设备故障或事故报告后驾车进厂房处理,若需要检修人员配合时直接通知检修ON-CALL人员到现场参加事故处理。

他们负责将检修设备退出备用和检修后将设备恢复备用的安全隔离措施操作。如果需要监护的话,由值班员操作,值长监护。ON-CALL值长还负责办理工作票许可和结束手续。

运行ON-CALL人员A厂、B厂各设三组,每组由一位值长和一位值班员组成,每周轮班一次。ON-CALL值长是处理事故的第一线指挥员,他有权直接通知各部门人员参加事故处理。

A厂、B厂分别由电气、机械、自动化各一名组成检修ON-CALL组,周一至周五,8小时内他们仍在本班组工作,8小时外在厂区待命。

厂部每周设一名中层干部作为ON-CALL负责人,当班的一周内负责协调较大的事故处理工作,周末行使生产副厂长的职权。

2.3设备定期巡检

为了使巡检到位,能及早发现设备缺陷和事故苗头,我们制订了巡检规程,详细规定各设备巡检周期、巡检内容、要摘录的数据和每天巡检路线。这些都输入到具有条码识别的"智能巡检"数据采集器内,数据采集器会自动提示运行人员一步步做下去。定期对采集的数据在计算机上进行分析。

我厂定期巡检工作由不是当班的一组ON-CALL运行人员负责,从周一至周五,8小时内执行。也就是三组运行ON-CALL人员,一组当班,一组巡检,一组休息,每周轮换一次。

2.4防误操作闭锁

我厂电气设备广泛采用封闭式结构,400V以上的电气设备均有可靠的防误操作程序锁,500KV采用计算机程序闭锁。设备退备检修时,值长把完成这台设备的安全隔离措施所有钥匙锁进一个小盒子内,锁这个盒的钥匙连同办完工作许可手续的工作票交给这项检修工作的工作票负责人。这样在检修工作结束之前运行人员无法改变安全隔离措施,确保检修人员的安全。

我厂投产初期经原广东省电力工业局安监处同意,除500KV操作和装拆临时接地线操作外,均可实行一人操作。十多年来没有发生过误操作。

我们一直采用经认真编写、认真审核的标准操作票。对运行人员进行较长时间培训,分阶段、分系统进行考核,使他们都掌握全部标准操作票。对不同水平人员进行不同的授权。获可以一人在电气设备上操作的只有几位经验丰富的值长。

有这种授权的几位值长技术水平是电厂最高的,只由他一人操作,没有监护人也就没有依赖,自己要对自己生命负责。派出去操作的人要注意他当时的心理状态稳定,这是保证安全的重要条件。

防误操作闭锁装置要象其他主要设备一样定期维护。严格执行闭锁程序,坚决杜绝随便解锁。

2.5规范管理、量化考核

针对我厂运行人员少,素质较高,大部份工作都是一个人独立完成,监管难度大。我们制订了《运行人员规范化工作条例》共有八章179条,尽量详细规范值长、全控值班员、值班员的各项工作,以及"两票三制"等各种制度。

还制订了《工作绩效量化考核实施细则》共有八章87条,每条都有扣分或加分的具体规定。每年都组织运行人员参与对"条例"和"细则"进行修订。成立一个由运行部长和实时运行分部长等人员组成的考核小组,负责定期对每位运行人员进行考核评分。考核结果每季度在厂内局域网公布,有不同意见可以在10个工作日内向考核小组提出。

年终结算,对分数排在最后的一位,要从新竞争上岗。

我们积极开展多方面探索,力图逐步做到"凡事有人负责、凡事有人监督、凡事有章可循、凡事有据可依"。

3检修管理

我厂检修部人员不多,但他们要完成八台机组的小修、事故检修和日常维护工作,机组的大修外聘公司提供劳动力,电厂检修人员也要参加。

3.1"ABC工作卡"系统

为了规范我们的检修工作,避免部份设备检修的关键技能只有个别员工掌握,万一该员工离开电厂后造成影响。我厂建立了设备检修"ABC工作卡"系统。

该系统把设备检修分成A、B、C三类。A类是不用退出设备运行的巡视测量、试验等;B类是需要退出设备并做安全隔离的检修(类似一般小修);C类是将设备解体处理修复(类似大修和事故检修)。

制订每台设备A、B、C三类检修的周期,按计划申请执行。

编写详细的工作卡,主要内容包括工作人数、工期、安全措施、风险分析、工作步骤,有些还附有照片,使用工具、仪器、仪表,验收标准等。力图让具有一定经验的员工拿到这份工作卡就能进行工作,而且要求达到不同的人做同一工作,方法步骤一样,标准一样。编写"ABC工作卡"的工作量十分大,而且还要不断完善。但这是电厂十分重要的基础技术资料。

该系统对检修新员工培训,实现检修人员一专多能都起到不可替代的作用。

3.2设备维护管理系统

1999年我厂引进美国工业企业广泛使用的MAXIMO设备维护管理系统。该系统主要分三部份:设备管理、工作单管理、物资和备品备件管理等。

设备管理部份:要求将电厂每台设备每个元件都给出一个编号,各种设备的故障类型都有一个标准名称和代码。我们"ABC工作卡"都是该系统的数据库资料,设备出现的各种故障、事故及其处理结果都输入到该系统。积累了设备的这些数据后,方便进行统计和分析,从中可以找出一些规律为状态检修打下基础。

工作单管理部份:我们建立的标准操作票都是该系统数据库资料。每项检修工作从申请到运行操作票、工作票签发、工作许可都归该系统管理。我们通过对这些工作票、操作票统计分析,得知一年中各种检修工作用工情况,也可以得出相关人员一年内完成工作的情况,为考核员工提供依据。

物资和备品备件管理:我厂从采购申请、采购批准、材料入库到领料和领料批准的过程都必须经过该系统,手填采购单和领料单的模式在我厂已经废止。这些基础数据的积累,方便备品、备件材料成本统计。本系统还有各种备品备件和各种材料的最低库存设定,到达最低库存时可自动生成采购单。

3.3开展以可靠性为中心的维修(RCM)

以可靠性为中心的维修(RCM)早期在美国应用于民航飞机维修,现已广泛应用于核电、石油化工和电力等多种行业。

该系统认为设备故障模式不只是以前认为的浴盆曲线特性,而是共有六种故障模式。通过对各个系统的各部件的功能和故障模式进行分析制订出该系统各元件的维修策略。既可以避免维修不足也可以避免过分维修造成设备的可靠性降低。它可以在确保可靠性的前提下节省设备的维修成本。

3.4机组大修管理

我厂机组投运十年才进行第一次大修。2002年底和2003年底分别对#1机组和#3机组进行大修。

大修项目确定、技术措施、安全、质量和进度控制均由电厂负责。自动化设备和电气设备(除定子槽楔更换)的大修工作由电厂检修部员工完成,设备拆、装和机械部份由外包公司完成。

大修现场指挥由电厂检修部正/副部长担任。大修监理由广州健翔咨询有限公司承担。

两台机组大修后处理了安装期间的遗留问题,处理经十年运行积累起来的设备缺陷,还进行多项更新改造。大修后运行情况良好。

4安全生产管理

安全管理要体现"以人为本"和"预防为主"的方针。我厂一方面执行上级关于安全生产管理的各种规章,另一方面积极探索一套有效的安全管理系统,逐渐摆脱强调事后追究,而强调加强安全基础工作,在预防上下功夫。

根据"海恩法则"一次严重事故背后有29次轻微事故,有300次未遂事故,有1000起事故隐患。要清除一次事故必须将隐藏的上千次的隐患、未遂事故等清除,否则事故不可避免。根据安全专家对170万起事故分析得出:人为因素占88%,工程因素占10%,自然灾害占2%。只要我们探索一套科学适用的方法控制人为因素和工程因素,那么绝大部分事故就可以避免。

从1995年开始我厂引进了南非NOSA安、健、环"五星安全"管理系统,逐步把这套系统的理念和具体做法结合到我厂的工作实践中,逐渐变成每位员工的自觉行动。2000年~2003年连续4年获"四星"级,今年八月下旬南非评审专家到我厂评审,我厂获"五星"级,得94.41分的好成绩。91~100分为"五星"级。NOSA安、健、环评定的星级只在一年内有效,不是终生制。

NOSA安全、健康、环保"五星安全"管理系统分为五个方面,共七十二个元素。我们结合本厂情况按国家或行业标准制订这七十二个元素涉及的各项工作的标准,用这些标准来规范我们的各项工作,在日常实践中要有文字记录反映员工是遵从这些标准工作的,现场状态也反映所有设备、设施、环境都符合这些标准。

该系统强调每个员工的参与,在进行每项工作开始前要进行风险分析,然后采取措施尽量降低风险。强调采用技术措施降低风险,而个人防护只是最后一道防线。

每年自己内审两次,内审查出的不足,限期整改。每年请南非NOSA公司专家来厂进行评审,重点查有关记录,其次是现场。最后给出得分和星级,并提交详细报告,指出不足和需要整改的地方。评审过程对前一年提出的整改项目也是重点,若只停留在去年水平,则达不到原来分数。该系统重视不断改善、不断提高。

5结束语

水电厂论文范文3

地下厂房按2级建筑物设计,厂区地震基本烈度为6度,按规范规定,建筑物不进行地震设防。

1地下厂房位置选择

在选择地下厂房位置时,考虑了下面几个因素。

(1)厂房上游侧靠近水库处有F1断层,与厂房轴线基本平行。厂房应尽量远离F1,以确保厂房围岩稳定和减少渗水量。

(2)厂房靠山体侧的F3断层沿冲沟发育,F3影响范围内的不透水层埋藏很深,透水量较大。因此厂房应尽可能远离F3影响带。

(3)通过厂房的F7、F28、F29断层,与厂房轴线有较大的夹角,对厂房围岩稳定影响不大。而F12、F2断层与厂房轴线基本平行,F2断层靠河床侧正与厂房顶拱相切,对厂房围岩稳定不利,厂房应尽可能地避开。

综合以上因素,同时考虑主变室、尾水调压室及输水系统的布置,确定了主厂房位置。根据实际开挖揭露的地质情况来看,地下厂房位置选择是合理的。

2厂房纵轴线方向确定

2.1确定原则

(1)厂房纵轴线应尽可能垂直于岩体主要节理裂隙的走向或与其成较大的夹角,避免上下游边墙承受较大的侧向压力,以利于围岩稳定。

(2)轴线尽可能平行于初始地应力的最大主应力方向或与其成较小夹角。

2.2轴线方向确定

根据厂区节理玫瑰图及实测的三维地应力成果,在满足洞室稳定和输水发电系统总布置要求的前提下,厂房轴线方向确定为N40°E。理由如下。

(1)根据厂区节理玫瑰图分析,主要节理组方向为N15~30°W,次要节理组方向为N70~85°E。厂房纵轴线与主要节理组方向夹角为55~70°,与次要节理组方向夹角为30~45°。

(2)从实测的三维地应力成果看,最大主应力方向为N68.9°E,与厂房纵轴线方向夹角为28.9°,虽然夹角稍偏大,但其应力值为6.80MPa,属中低应力区,对厂房纵轴线方向选择影响不大。

3地下洞室群布置

除了开关站出线场和控制楼布置于地面外,主厂房、主变室、尾水调压室及其他洞室均布置于地下,形成了一个错综复杂的地下洞室群。

厂区枢纽布置采用主厂房、主变室、尾水调压室三大洞室平行布置的形式,因此,三大洞室的纵轴线方向与主要节理的夹角方向均较大,对顶拱和边墙稳定有利。主厂房与主变室间净距22m(1倍大洞室跨度),主变室与尾水调压室间净距19.6m。主变室靠近主厂房布置,母线长度较短,可降低造价,提高运行的可靠性。

主厂房与主变室间布置有4条母线洞,每台机组母线通过各自的母线洞至主变室。主变室中布置有电缆电梯竖井,与高程180m的地面开关站和控制楼相连接,由于主变室与主厂房安装场高程相同,故布置了一条进厂交通洞,担负主厂房和主变室的交通运输。在主厂房和主变室四周设上下两层排水廊道,排水廊道内设D76@3m排水孔形成排水帷幕,组成厂区排水系统,以减少主厂房和主变室的渗水量。

地下厂房安全通道除靠山体侧的进厂交通洞和电缆电梯竖井直接与地面相通外,靠河床侧还利用下层排水廊道经过2号排风竖井和调压室运输洞与左岸厂坝公路相接。

4厂房内部布置

主厂房洞室开挖尺寸为129.50m×21.90m×52.08m(长×宽×高),布置有4台单机容量150MW的竖轴水轮发电机组,机组间距21m。水轮机安装高程为65.60m。廊道层、水轮机层、发电机层及厂房洞顶高程分别为59.00、69.80、76.60、100.58m,尾水管底板高程50.00m。廊道层布置有盘形阀、滤水设备等;水轮机层上游侧布置调速器、油压装置等水力机械设备及管路,下游侧布置母线出线、电缆等电器设备。发电机层下游侧布置有励磁盘、机旁盘等设备。每一个机组段设楼梯一部,作为连接发电机层和廊道层的垂直交通道。安装场布置在靠山体一侧,长39m,按1台机组大修时主要部件堆放的实际需要,同时考虑施工期的安装及卸车等要求确定。检修集水井和渗漏集水井布置于主厂房靠河床侧,为避免机组检修时下游水位倒灌,检修集水井顶部高程为76.60m,与发电机层高程相同。由于山体内渗透水量难以准确计算,为保证厂房安全运行,厂房内渗漏集水井仅考虑厂房围岩及机组渗漏水量;排水廊道内的山体渗水量流入排水廊道单独设置的集水井内。在主厂房两端各布置1个空调机室。

主厂房吊车梁采用岩壁吊车梁,省去了钢筋混凝土吊车柱,缩小了厂房跨度,同时厂房桥机可以提前安装运行,方便施工。主厂房顶部采用轻钢屋架,上设轻质防水屋面,下设轻质吊顶,中间布置通风管道等。

为了改善地下厂房的运行条件,副厂房采用分散布置方式,将中控室和电气辅助生产用房及办公用房布置于主变室顶部高程180m的地面控制楼内,其余房间分别布置于主厂房和主变室内。

主变室开挖尺寸为97.35m×16.00m×14.80m(长×宽×高),内设两台220kV三相360MV·A双卷主变压器,底高程76.60m,与发电机层相同,主变压器可经进厂交通洞入安装场进行检修。主变室下部为高压电缆道和事故油池。主变室靠近进厂交通洞布置,电缆电梯竖井通向高程180m地面开关站和控制楼。在主变室两端各布置1个空调机室。

母线洞与主厂房纵轴线相垂直,开挖断面为8.00m×8.40m(宽×高),底板高程69.80m,与主厂房水轮机层高程相同。母线洞内布置有电压互感器柜、发电机断路器、励磁变压器、电气制动柜等设备。地下厂房横剖面见图1。

5地下厂房支护设计

5.1支护设计原则

(1)根据厂房部位的地质条件,主厂房、主变室、母线洞、尾水调压室和进厂交通洞等均采用喷锚支护作为永久支护形式,对尾水管、输水隧洞及局部洞室交岔口采用钢筋混凝土衬砌作为永久支护。

(2)喷锚支护设计按招标设计阶段地勘报告提供的岩体参数进行,即按维持Ⅱ类围岩稳定所需的支护强度设计。

(3)喷锚支护设计按照新奥法原理,采用“设计施工监测修正设计”的方法,在施工中加强监测和观察,根据实际情况随时调整支护参数。

5.2系统喷锚支护设计

初期喷锚支护参数的选择主要采用围岩分类法、工程类比法、理论验算法,并辅以有限单元法计算成果进行验证。

围岩分类法采用N·Barton,Q系统分类法、Bieniawski地质力学分类法(RMR)、《GBJ86-85锚杆喷射混凝土支护技术规范》和《SD335-89水电站厂房设计规范》等;工程类比法采用国内外已建地下厂房的实例进行类比;理论验算法采用喷、锚、网联合支护的设计方法验算支护效果;有限单元法采用平面有限元和三维有限元法对地下洞室群的围岩稳定性、初选支护参数的合理性、地质参数的敏感性等进行分析、论证,选择了较为合理的支护参数。

6主厂房结构设计

主厂房主要结构有尾水管、蜗壳、机墩、风罩、发电机层楼板和岩壁吊车梁等。

6.1尾水管

尾水管为单孔钢筋混凝土结构,出口为8m×8m的方形断面,轴线与机组纵轴线垂直。尾水管结构由锥管段、弯管段和扩散段三部分组成。由于锥管段和弯管上段四周为大体积混凝土,并设有钢衬,所以设计中只对弯管下段和扩散段进行了结构计算,锥管段及弯管上段参照已建电站经验配置构造钢筋。

弯管下段结构计算中,在垂直水流方向切取一代表性剖面,按弹性地基上的箱形结构进行内力计算,由于尾水管杆件截面尺寸较大,跨高比小,故计算中考虑剪切变形和刚性节点影响。扩散段结构计算中,在垂直水流方向切取两个代表性剖面,按钢筋混凝土衬砌结构采用边值法进行结构分析、配筋,按有限元法进行校核。

6.2蜗壳

蜗壳采用金属蜗壳,进口直径为5.40m,顶板最小厚度1.50m。蜗壳上半部与钢筋混凝土之间铺设弹性垫层隔开,使蜗壳混凝土不承受内水压力作用。弹性垫层材料采用聚苯乙烯泡沫板,厚度为3cm。蜗壳钢筋混凝土结构为一空间整体结构,计算中简化为平面问题考虑,即沿蜗壳中心线0°、90°、180°径向切取3个计算断面,形成一变截面Γ形框架,不考虑各Γ形框架之间的约束作用。采用结构力学和平面有限元方法进行内力分析。考虑到弹性垫层材料具有一定的弹模,正常运行时蜗壳内水压力有可能部分传至混凝土结构,为安全计,结构计算中对上述情况进行了校核。

6.3机墩、风罩

机墩是水轮发电机组的支承结构,承受着巨大的动荷载和静荷载。本电站机墩形式为圆筒式,内径5.93m,下部最大壁厚4.035m,高3.145m,它具有刚度大、抗扭和抗振性能好的特点。机墩结构计算包括动力计算和静力计算两部分。动力计算中忽略机墩自重,用一个作用于圆筒顶的集中质量代替原有圆筒的质量,使在此集中质量作用下的单自由度体系的振动频率与原来的多自由度体系的最小频率接近;机墩的振动作为单自由度体系计算,在计算动力系数及自振频率中不计阻尼影响;机墩的振动为弹性限幅内的微幅振动,力和变位之间的关系服从虎克定律;结构振动时的弹性曲线与在静质量荷载作用下的弹性曲线形式相似,从而可用“动静法”进行动力计算。在静力计算中假定荷载沿圆周均匀分布,正应力取单宽直条按矩形截面偏心受压构件计算;扭矩产生的剪应力假定按两端自由的圆筒受扭公式计算;有人孔部位的扭矩剪应力假定按开口圆筒受扭公式计算;孔边应力集中(正应力)按圆筒展开后的无限大平板开孔公式计算。计算结果除进人孔部位因主拉应力超过混凝土允许拉应力需按计算配筋外,其余部位按构造配筋。

发电机风罩为一钢筋混凝土薄壁圆筒结构,内径13m,壁厚0.50m,高3.655m,其底部固结于机墩上,顶部与发电机层楼板整体连接。风罩内力按薄壁圆筒公式进行计算,计算时考虑温度应力的影响,外壁温度取20℃(冬天)、30℃(夏天);内壁温度取40℃;混凝土浇筑温度根据当地的气温资料取12℃。计算结果表明,混凝土浇筑温度对风罩内力影响很大,因此在施工中要求严格控制混凝土的浇筑温度。

6.4楼板

发电机层楼板采用薄板、次梁、主梁和柱组成的常规板、梁、柱结构系统。设计活荷载发电机层为50kN/m2,安装场为160kN/m2。

6.5岩壁吊车梁

岩壁吊车梁是通过长锚杆将钢筋混凝土吊车梁固定在岩壁上的结构,吊车的全部荷载通过锚杆和钢筋混凝土吊车梁与岩石接触面上的摩擦力传到岩体上。岩壁吊车梁计算取纵向单米宽度,按刚体极限平衡计算,不考虑吊车梁纵向的影响。桥机设计最大轮压450kN,计算中对岩壁吊车梁的断面尺寸、岩壁壁座角和上排锚杆倾角进行了多种组合,最终确定的岩壁吊车梁岩壁壁座角α=20°,上排受拉锚杆(A、B锚杆)倾角分别为βA=25°、βB=20°,锚杆直径和间距均为φ36@0.75m,锚杆计算安全系数K=2.24(设计),K′=2.11(校核)。

受拉锚杆锚入岩石的深度,一方面是为了吊车梁受力的需要,另一方面是加强岩壁支护和控制围岩变形,根据挪威专家推荐的经验公式L=0.15H+2(H为厂房边墙高度m)进行计算,受拉锚杆锚入岩石的深度为8m。受压锚杆主要起加固围岩和保证吊车梁混凝土与岩壁良好粘结的作用,其直径、间距及锚入岩石的深度,参照已建工程的经验选用φ32@0.75m,L=6m。设计中要求锚杆靠岩壁表面2m范围涂上沥青,将拉力传至岩体深部以减小锚杆的初始应力(但由于种种原因施工中未被采用)。

水电厂论文范文4

2.4.1结构动力学方程[71]

对于动态结构而言,所受的外力(包括体力、面力、集中力、惯性力和阻尼力)和产生的位移都是时间的函数。应用达伦贝尔原理,把结构的惯性力加入平衡方程中,就可以将弹性的结构的动力问题转化为静力平衡问题来处理。

用有限元法求解弹性结构的动力问题,也是把结构离散成有限个单元的集合体,并取出任意单元,此时单元上任意点的位移都是时间的函数,以表示单元上的节点位移向量,再利用单元的位移插值公式,写出单元的上任意点的位移函数:

(2-11)

其中,为形函数,是位移的插值函数,与时间无关。

则速度和加速度函数为:

(2-12)

(2-13)

其中,、为单元节点的速度和加速度列阵。

将单元内惯性力与阻力作为体积分布载荷分配到单元各节点上,分别记为、,有

将式(2-11)、(2-13)代入上式,有

令(2-14)

称为单元质量矩阵;

令(2-15)

称为单元阻尼矩阵。

按达伦贝尔原理,将惯性力、阻力作为载荷,单元叠加得到弹性结构的动力平衡方程:

(2-16)

令、

则方程(2-16)改写为:

(2-17)

弹性结构的振动本身是连续体的振动,位移是连续的,具有无限多个自由度。经有限元离散化后,单元内的位移按假定的位移形式来变动,可用节点位移插值表示。这样,连续系统的运动就离散化为有限个自由度系统的运动。尽管如此,结构动力有限元计算量比静力的大得多。为保证计算的方便、快捷并满足一定计算精度的要求,可以采用合理的计算方法和计算程序;宜可从力学角度简化动力方程,如通过集中质量矩阵、静力缩聚、主副自由度、模态综合等方法已达到降阶和简化方程的目的。

2.4.2动力方程的求解方法[58,59,60,61]

一般的连续结构都可以用有限元方法化为有限自由度系统问题,并列出相应的动力方程。在给定的节点载荷作用下,求解动力方程,可归纳为两种方法。一是通过求解大型的矩阵特征值问题确定结构的动力特性,经模态矩阵变换,化为互不耦合的N个单自由度问题,逐个求解并迭加,称振型迭加法。这需要算出系统的各阶振型,而且也仅适用于线性系统和简单的阻尼情况。二是用数值计算直接积分多自由度系统的微分方程,写成矩阵形式用计算机逐步求解,这可用于一般阻尼的情况,并且可按增量法,用逐段线性化的方法求解非线性系统问题。

(1)振型迭加法

对于多个自由度系统,结构的动力反应可以用各个振型动力反应的线性组合来表示,即

(2-18)

式中,为位移向量;为广义的坐标向量;矩阵为振型矩阵,振型矩阵中第列向量即为系统的第个振型向量。将(2-18)式代入系统的动力方程式(2-17),并左乘振型向量后,可得

(2-19)

利用振型关于质量和刚度矩阵的正交性,并假定阻尼矩阵也满足正交性条件,可以得到:

(2-20)

式中、分别为振型质量和振型刚度,为振型阻尼,根据假定也满足正交性条件,即,当采用瑞利阻尼时,很明显,,这个条件是自然满足的;称为振型节点荷载。

逐个求解(2-20)式,即可得到个广义坐标,代入式(2-11),即将得到了结构系统的反应。用振型分解法求得的节点位移是时间的函数,由它插值的单元内部位移、应力、应变的计算与静力计算一样,不同的是这些量都是时间的函数。

用振型分解法求解结构系统的动力反应时有两个明显的优点:一是个相互耦连的方程利用振型正交性解耦后相互独立,变成了个自由度方程,使计算过程大大简化。二是只需按要求求解少数几个振型的方程,就可以得到满意的解答,因为在大多数情况下,结构的动力反应主要是前面几个低阶振型起控制作用。

(2)直接积分法

在结构动力计算中,常用的直接积分法有中心差分法、线性加速度法、法和法等等。

1)、中心差分法

中心差分法的基本思路是将动力方程式中的速度向量用位移的某种组合来表示,将微分方程组的求解问题转化为代数方程组的求解问题,并在时间历程内求出每个微小时段的递推公式,进而逐步求的整个时程的反应。

对于动力方程(2-17)各阶微分可以用中心差分表示为

(2-21)

(2-22)

式中为均匀的时间步长,、和分别为时刻及其前、后时刻的节点位移向量。将式b、c代入a式后可得到一个递推公式如下:

(2-23)

上式即为中心差分法的计算公式,在求得结构的和后,就可以根据t时刻及t-Δt时刻的结点位移,按(2-23)式推算出t+Δt时刻的结点位移;并可逐步推出t+2Δt,t+3Δt,…,tend各时刻的结点位移。式(2-23)对于t=0的时刻并不适用,因为一般运动的初始条件给出的是初始位移和初始速度,而难以给出前一个Δt时刻的位移,无法直接按式(2-23)进行第一步的计算,因此,这时就要利用其他条件建立中心差分的计算公式,

=(2-24)

(2-25)

再利用t=0时刻的动力方程:

(2-26)

由(2-24)、(2-25)、(2-26)三式,可以求得、和。求解的方程式如下:

(2-27)

这个方程式中的、和都是已知的,因此可以解出。而后就可以按式(2-24)解出和,…。这是一种将时间段划分为若干个相同的时段后的逐步求解方法,求解出的量均是每个时刻结点的位移,因此,很适合于像有限元方法这样以结点位移来计算单元内部位移、应力和应变的各种数值求解问题。

2)线性加速度法

这个方法的基本思路是把整个振动时程分成很多个时间间隔,并假定在范围内加速度按直线规律变化,在此基础上计算出时刻内的增量位移、增量速度和增量加速度,一步一步地求得整个时程的反应。

将动力方程式写成增量形式的方程:

(2-28)

用时刻的和表示和,代入(2-28)并整理后得

在求出后,及可按下式求出:

(2-30)

这样,t时刻的位移、速度和加速度可按下式求出:

(2-31)

重复上述步骤,可根据体系的初始条件,一步一步地求得各时刻(1,2,…,n)时系统的动力位移、速度和加速度反应。

3)Wilson-θ法

数值计算方法的一个基本要求是算法的收敛性好,上一节介绍的线性加速度法当体系自振周期较短而计算步长较大时,有可能出现计算过程发散的情况,即计算的反应数值越来越大,直至溢出(overflow),对于多自由度系统,其最小的自振周期可能很小,此时,计算步长Δt必须取得很小才能保证计算不发散。对于结构抗震分析来说,Δt需要选得比地面运动中高频分量的周期以及结构的自振周期小很多(例如10倍以上),才能保证必要的精确度。因此,线性加速度法是一种条件收敛的算法。

Wilson-θ法是在线性加速度法基础上改进得到的一种无条件收敛的数值方法,它的基本假定仍然是加速度按线性变化但其范围延伸到时间步长为θΔt的区段,只要参数θ取得合适(θ≥1.37),就可以取得收敛的计算结果。当然,Δt取得较大时,计算误差也将较大。

在时刻t+θΔt,多自由度系统的运动方程式为

[M]{(t+Δt)}+[C]{(t+Δt)}+[K]{(t+Δt)}={P(t+Δt)}

(2-32)

根据Wilson-θ法的基本假定,加速度反应在[t,t+θΔt]上线性变化,即在此区段上运用线性加速度法得到的公式,并将时间步长改为θΔt,即可求得时刻t+θΔt时的加速度反应为

{(t+Δt)}=

(2-33)

在[t,t+θΔt]时段内采用内插法,可以求得t+Δt时刻的加速度为

{(t+Δt)}={(t)}+

={(t+Δt)}+

=(2-34)

根据线性加速度法的基本关系式,利用{(t+Δt)}可得

(2-35)

{}(2-36)

式(2-35)、(2-36)即为用Wilson-θ法计算结构动力反应的公式。

4)Newmark-β法

Newmark-β法的基本假定是:

{δ(t+Δt)}={δ(t)}+(2-37)

其中,γ和β是按积分的精度和稳定性要求而调整的参数。研究表明,当γ>=0.5,β>=0.25(0.5+γ)2时,Newmark-β法是无条件稳定的。

由式(2-37),可利用{:

{(t+t)}=

(2-38)

{}

(2-39)

考虑到t+Δt时刻的动力方程,有:

[M]{(t+Δt)}+[C]{(t+Δt)}+[K]{}={P(t+t)}(2-40)

将式(2-39)代入上式,可得:

(2-41)

式中

求解方程(2-41),可得{δ(t+Δt)},然后由式(2-39)可解出{}和{}。以此类推,可求出各时刻的位移、速度和加速度。

2.4.3结构体系自振周期、振型计算

结构的自由振动问题可以归纳为求解广义特征值问题[66,76],广义特征值为1/ω2,广义特征向量为结构的固有振型。

忽略结构的阻尼影响,结构的自由振动方程为:

(2-42)

假设位移向量,由上式得:

(2-43)

式中:[K]、[M]分别为结构的整体刚度矩阵、质量矩阵;

、分别为结构各质点的位移、加速度;

ω为结构自由振动的圆频率。

一般地振型向量≠0,由齐次线性方程组解的理论得:

(2-44)

水电厂论文范文5

【关键词】电厂;锅炉泄露;原因;对策

在现代电厂锅炉检修中,锅炉泄露是引发锅炉事故的重要因素。电厂锅炉泄露将导致锅炉正常水位无法维持,进而影响锅炉的运行及安全。针对电厂锅炉泄露对电厂运行的影响,在现代电厂设备维修与养护中应注重锅炉泄露原因的掌握。并针对不同的原因积累处理经验,以此实现故障的快速排除,进而保障电厂的稳定运行。为了提高电厂锅炉泄露维修水平,电厂设备维修部门应加快锅炉泄露故障原因文献的收集与整理。结合电厂锅炉型号、设计特点等制定锅炉泄露故障维修计划及相关管理工作内容。以预防性维修理论指导电厂锅炉泄露维修、检修工作,以此为基础保障电厂锅炉的稳定运行。

1、电厂锅炉水冷壁泄露故障分析

在电厂锅炉渗漏原因中,锅炉水冷壁渗漏是最为常见的故障。在相关调查中明确指出,电厂锅炉水冷壁泄露在电厂锅炉事故中占有很大比重,其严重危害了电厂锅炉的运行安全。而且,受电厂锅炉运行环境等因素影响,电厂锅炉水冷壁的渗漏故障一直以来都是锅炉维修的难点。虽然,现代电厂锅炉用水经过了处理、内外部也经过了严格的防腐处理,但是锅炉水冷壁渗漏事故仍时有发生。在对这一问题的调研与分析中发现,其与锅炉运行环境、运行情况以及参数控制等有着重要的关联。因此,电厂锅炉泄露维修应从多方面着手进行改进,以此减少锅炉水冷壁的渗漏,保障电厂锅炉的运行安全。

2、电厂锅炉水冷壁泄露的主要原因及应对措施

2.1电厂锅炉水冷壁泄露的主要原因分析

通过国内外电厂锅炉水冷壁泄露故障的分析及其主要原因的调研中发现,锅炉启停频繁、负荷率低、锅炉设计存在缺陷、炉底加热系统影响、锅炉酸洗、锅炉振动以及磨损与腐蚀是导致电厂锅炉水冷壁渗漏的主要因素。

首先,近年来电厂对锅炉安全管理要求的不断提高使得电厂会经常性停机进行全面检修,以此避免安全事故的发生。虽然,这一现象能够有效减少锅炉事故的产生,但是频繁的启停也使得锅炉水冷壁焊接金属容易出现疲劳,进而诱发了水冷壁的泄露。另外,受我国地域气候以及经济发展程度等因素影响,多数地区的电厂存在低负荷期。而低负荷云装过程极易造成水循环不畅的问题,进而引发爆管等问题的发生。如果爆管面积小、不易被发现将严重危害锅炉的运行安全。

在对电厂锅炉水冷壁渗漏原因的调查与总结中,锅炉设计问题导致水冷壁承受较大重量而引发水冷壁焊接结合处撕裂或焊口砂眼也是引发锅炉水冷壁泄露的重要原因。在对这类故障的调研与分析中发现,这类故障与锅炉设计及维修有着很大的关系。在锅炉设计中没有考虑水冷壁管路重量及悬挂点的配备,进而导致单个悬挂点负荷过高引发悬挂点撕裂。另外,在锅炉水冷壁渗漏治理与维修中,操作人员的焊接质量也和字节影响了锅炉渗漏治理效果。如果焊接中存在砂眼、漏洞等将导致渗漏事故的继续,进而影响锅炉的运行安全。

在电厂锅炉水冷壁泄露原因的分析中还发现,锅炉加热系统也对水冷壁的渗漏有着较为重要的影响。如果加热过程中出现局部高温将导致水冷壁管路受热不均匀,进而引发泄露。而且,为了保障锅炉传热效率、避免水冷壁内部水垢对锅炉的影响。电厂锅炉在经过一段时间的使用后都会进行管路的酸洗。为了保障锅炉酸洗效果,酸洗过程应加热到50~60℃,酸洗液如果高于100℃不仅不能形成保护膜还将对已有保护膜进行破坏。而酸洗过程中由于加热控制不当、加热方式不同对造成局部出现上述情况,这是即留下了泄漏隐患。

除上述因素外,锅炉使用过程中的各类振动也是造成电厂锅炉泄露的重要因素之一。锅炉系统循环泵、风机等设备的振动使得水冷壁悬挂点、固定点等在振动中引发泄露隐患。

2.2电厂锅炉泄露的因对措施分析

根据电厂锅炉泄露主要原因的分析可以看出,电厂锅炉水冷壁泄露的应对应从以下几个方面着手。

首先,应对电厂锅炉图纸进行细致的研究与分析,对锅炉水冷壁系统进行深入的了解。在此基础上了解常发生泄露的故障点进行统计。并根据2.1中所述原因进行对比分析。在此基础上统计可能造成电厂锅炉水冷壁泄露的因素,以此为基础进行电厂锅炉改造与维修。同时,针对锅炉维修过程以及技改过程中对水冷壁泄露的影响。电厂设备维修部门还应加强自身技术力量的建设。通过维修人员培训、专业锅炉设计与制造企业的培训等提高电厂锅炉维修水平,避免管路焊接过程中质量问题引发的锅炉水冷壁泄露。

另外,针对电厂锅炉系统酸洗、运行参数控制等对电厂锅炉水冷壁渗漏的影响,电厂锅炉运行及维护过程中还应注重酸洗过程的控制以及运行过程参数的控制。在原有运行参数控制基础上,科学分析运行参数对锅炉水冷壁的影响,以此减少和避免锅炉水冷壁侵蚀泄露等问题的发生。

3、以预防性养护理念预防电厂锅炉水冷壁泄露

在现代机械维修与养护中,预防性养护理念是实现机械设备安全稳定运行的关键与重点,也是目前较为推行的一种维修养护理论。针对电厂锅炉冷水壁泄露的问题,现代电厂应注重预防性养护理论的应用。对没有预留观察窗的锅炉设备进行技改。对已有观察窗的锅炉加强观察与检修。同时,针对原有泄露点的实际情况制定合理的养护与维修计划,以此避免泄露故障的发生,保障电厂锅炉的安全稳定运行。

结论

综上所述,在现代电厂锅炉维修养护中,锅炉冷水壁泄露关系到锅炉的运行安全及电厂的发生能力。为了减少和避免锅炉泄露对电厂运行的影响,现代电厂设备维修部门及技改部门应加快对电厂锅炉实际情况的调研与分析。结合锅炉冷水壁泄露的原因对锅炉系统进行评价。以此为基础开展锅炉系统的技改与维修养护工作,预防电厂锅炉泄露事故的发生。同时,针对锅炉系统维修质量对锅炉运行状态的影响,电厂设备维修部门还要加强锅炉维修人员技能的提高以及维修过程中的监督管理。通过维修质量的保障,避免电厂锅炉泄露事故的发生,保障电厂锅炉的稳定运行。

参考文献

水电厂论文范文6

一、实习地点和时间

金堂发电厂 20xx年1月7日~1月10日

二、实习目的和要求

了解电能生产的全过程及主要电气设备的构成、型号、参数、结构、布置方式,对电厂生产过程有一个完整的概念。

熟悉该电厂主接线连接方式、运行特点;初步了解电气二次接线、继电保护及自动装置,巩固和加强所学理论知识,为今后走上工作岗位打下良好基础。

通过对具体实习项目的分析,理论实践相结合,巩固和发展所学理论知识,掌握正确的思想方法和基本技能。

三、实习任务

(一)安全培训,全厂介绍、参观

1、大家都知道,电厂是一个关系民生的部门,具有一定的危险性,很多细节的不注意都会造成人身伤害,重则导致电厂停机,对国民经济造成重大影响。每一个进入电厂的人都必须进行安全培训。安全以预防为主,比如,进入电厂必须带安全帽,袖口扎紧,不准随意跨越管道等等,通过这次学习我真实的明白了细节决定成败这句话。

2、全厂介绍。金堂发电厂是热电联产的火电厂,始建于1988年,由一期两台220MW机组及二期两台300MW机组组成。一期保证胜利油田电能供应,二期机组并入山东省电网。胜利发电厂先后被认定为无泄漏工厂、国家达标电厂、全国一流火力发电厂、国际一流电厂,是全国第三家国际一流电厂。

3、进行全厂参观。

(二)对于火电厂热力过程,输煤、锅炉、汽轮机、发电机等,电厂的工程师给我们进行了讲解,并带着我们进行了参观。

火力发电厂的生产过程实质上是四个能量形态的转换过程,首先化石燃料的化学能经过燃烧转变为热能,这个过程在蒸汽锅炉内完成;接着在汽轮机中通过过热蒸汽推转叶片为热能转化为机械能,汽轮机带动发动机将机械能转化为电能。发电机的端电压分别为15.75KV和20KV,经过变电器变压为110KV及220KV,110KV为油田专用,220KV为油田及省网共用。同时厂用变压器输出6KV电压,供整个电厂自用,厂耗约占约占总功率的6~8%。

金堂发电厂的设计燃料为晋中贫煤,煤用火车送到发电厂,然后由翻煤机进行翻煤。翻到地下的煤由皮带送到储煤场,再用输煤皮带输送到煤斗。原煤从煤斗落下由给煤机送入磨煤机磨成煤粉,并同时送入热空气来干燥和输送煤粉。形成的煤粉空气混合物经分离器分离后,合格的煤粉经过排粉机送入粉煤仓(一期)或者直接送到输粉管(二期),通过燃烧器喷入锅炉的炉膛中燃烧。

燃料燃烧所需要的热空气由送风机送入锅炉的空气预热器中加热,预热后的热空气,经过风道一部分送入磨煤机作干燥以及送粉之外(一次风),另一部分直接引至燃烧器进入炉膛(二次风)。

燃烧生成的高温烟气,在引风机的作用下先沿着锅炉的倒 “U” 形烟道依次流过炉膛,水冷壁管,过热器,省煤器,空气预热器,同时逐步将烟气的热能传给工质以及空气,自身变成低温烟气,经除尘器净化后的烟气由引风机抽出,经过脱硫后经烟囱排入大气。

煤燃烧后生成的灰渣,其中大的灰子会因自重从气流中分离出来,沉降到炉膛底部的冷灰斗中形成固态渣,最后由排渣装置排入灰渣沟,再由灰渣泵送到灰渣场。大量的细小的灰粒(飞灰)则随烟气带走,经除尘器分离后也送到灰渣沟。锅炉给水先进入省煤器预热到接近饱和温度,后经蒸发器受热面加热为饱和蒸汽,再经过热器被加热为过热蒸汽,此蒸汽又称为主蒸汽。

经过以上流程,就完成了燃料的输送和燃烧,蒸汽的生成燃物(灰、渣、烟气)的处理及排出。由锅炉过热气出来的主蒸汽经过主蒸汽管道进入汽轮机膨胀作功,冲转汽轮机,从而带动发电机发电。高压缸中的蒸汽经过再热器变成再热蒸汽进入中压缸及低压缸再次做功。汽轮机排出的乏汽排入凝汽器,在此被凝结冷却成水,此凝结水称为主凝结水。主凝结水通

过凝结水泵送入低压加热器,由汽轮机抽出部分蒸汽后再进入除氧器,在其中通过继续加热除去溶于水中的各种气体(主要是氧气)。经化学车间处理后的补给水与主凝结水汇于除氧器的水箱,成为锅炉的给水,再经过给水泵升压后送往高压加热器,由汽轮机高压部分抽出一定的蒸汽加热,然后送入锅炉,从而使工质完成一个热力循环。循环水泵将冷却水(又称循环水)送往凝结器,由高性能冷却水塔进行降温冷却。

经过以上流程,就完成了蒸汽的热能转换为机械能,接着机械能转化为电能,以及锅炉给水供应的过程。因此火力发电厂是由锅炉,汽轮机,发电机三大部分和各自相应的辅助设备及系统组成的复杂的能源转换的动力厂。

为了提高能源利用率,在冬天为广大单位及用户供暖,金堂发电厂一二期工程都进行了热电联产改造,冬天可抽出部分蒸汽进行热交换,提高了燃料利用率,同时供暖。

本次实习的任务是熟悉热能与动力工程专业相关企业,主要是火力发电厂的主要热力系统及其布置。本次参观的地点是电厂模型室。目的旨在让学生在短暂的认识实习期间,切实对火力发电厂主要生产设备的基本结构、工作原理及性能等有一个系统、全面的了解,并未后续专业课程的学习提供必要的感性认识和基础知识。

火力发电厂是利用煤、石油、天然气等燃料的化学能产出电能的工厂,即为燃料的化学能蒸汽的热势能机械能电能。在锅炉中,燃料的化学能转变为蒸汽的热能,在汽轮机中,蒸汽的热能转变为轮子旋转的机械能,在发电机中机械能转变为电能。炉、机、电是火电厂中的主要设备,亦称三大主机。辅助三大主机的设备称为辅助设备简称辅机。主机与辅机及其相连的管道、线路等称为系统。

我们在电气部进行了3天的实习,依次在试验照明班、高压班、低压班、电机班、继电保护班进行。通过跟班,我们进一步了解了电气专业,拓宽了视野,为我们以后的学习增加了知识储备。在这一过程中,通过跟随师傅工作以及聊天等,巩固了课本并且学到了课本上没有的知识。

现将主要实习情况报告如下: 师傅向我们简单介绍了一下电厂的基本历史,还有就是发电的基本原理。对我们进行了安全教育后开始带领我们参观几个重要的场所----如外部变压设备、高压间和主控室等。外部变压设备分为主变压设备和高压备用变压设备。高备变在全厂失电的情况下启用,保证电厂的安全。由于变压器的电压很高,功率又很大,所以变压器产生的热量很大,如何降低变压器的温度保证其正常工作至关重要。为了降低温度,每台变压器上都装有很多散热片,同时还有散热风扇工作。变压器的主体中充满了变压器油,在主体上面装有一个油枕,可随时向主体中供油,补充消耗。瓦斯计电器用来防止主体内产生的瓦斯气体过多及时向管理员报警,防止变压器损坏。

我们在运行实习了两天,分别为集控与网控。集控负责监视控制整个轮汽电系统运行,网控负责监视控制电网情况。电厂基本都是自动化控制,集控中心的几台计算机就是对他进行控制的,而工作人员的人数只需要几个了,只要控制计算机就可以确保机器的正常安全运行,比起原来的旧电厂,现在的自动化程度大大提高,所以电厂的技术人员越来越少了。一期每台机组都需要六个人值班,而二期每台机组只要三个人值班就可以了。

当然对他们的要求也是越来越高,直接带来的就是效益的越来越好了。在主控室里对整个变电站的运行进行监视,通过计算机技术对故障进行预警、分析、排除,控制及安全操作闭锁,显示和制表打印,时间顺序记录,事故追忆,信息的远传,运行、操作、事故处理指导,人机联系,运行的技术管理,自诊断、自恢复和自动切换。

我们多次穿过了电厂的厂房,其中除了只看到机器设备之外就没有什么其他的,很难看到操作的工人,偶尔看到的是几台可控机器。据介绍,只需设置好程序就可以不管了,机器的控制全部在集控室可以观测。所以只要电厂运行出了问题,就可以马上得知,一个电话过去,维修的就马上过去,使之尽快得到解决。控制中心的建设实施实现了提高操作效率、降低运行维护成本等等方面的经济效益。

现在电厂的自动化程度都很高,人员数量必然就会减少,使得对工作的质量就会提高。据了解,电厂的职工一般是五班四倒,每次只要是上班就是连续6个小时,在集控室工作的就必须严密注视着计算机,确保异常情况的出现能够被立即发觉;对于维修方面的,几乎都是随叫随到,没有双休日。

总之,在电厂工作的时间概念与一般的有些不同,典型的就是不会按照正常的星期计算,也不会有正常的“黄金周”,人家最闲的时候就是电厂最忙的时候,工人很是辛苦。当代的中国正在崛起,经济正在以爆炸式的方式增长,电力就是其中的最根本的基础保障,作为电力的源泉,电厂肯定是扮演着大佬的角色。对国家的贡献无人能替,还有着巨大的发展!

电厂采取双票制,以此来避免事故发生。处理事故时必须做到稳(沉着)、准(准确)、敏(迅速),且要根据以下原则采取措施:尽速限制事故发展,消除事故根源,解除对人身、设备安全的威胁;用一切可能的方法保持设备继续运行,以保证对用户的供电;尽快对已停电的用户恢复送电;调整电力系统的运行方式,使其恢复正常运行;事故时和事故后的联系汇报制度和汇报内容。

值班人员的汇报必须做到及时、全面、准确。误报和漏报,会对处理事故造成不良后果.紧急情况可先处理后汇报.如果事故时变电站与调度联系中断,则值班人员按规程规定处理事故,通讯恢复后应立即将事故情况和处理过程详细汇报,并应做好事做记录。

但是,我们目前还存在一些问题,首先是全国发电设备平均年利用小时逐年下降。其次是我国的人均用电水平低,远远落后于发达国家,大约是加拿大的1/20,美国的1/4,法国的1/8,全国至今还有上千万人没有用上电,而且近几年中国电力供需十分紧张,不少地区拉闸限电,可见,电力的发展还远远不够。

五.发电厂个别设备的认识

发电机,共四台,均为隐极式同步发电机,转速为3000转,一期采用三级励磁方式,二期采用剩磁自励整流方式。

盘车装置,每台发电机组配一个,在停机时进行盘车,维持一个较低转速,保障安全。

汽轮机,公四台,都由高压缸、中压缸、低压缸组成,带能抽汽进行热交换供暖。

汽包,是汽水分离的设备,对于锅炉系统非常重要。

主变压器,共有四台,其中1#、2#是三绕组三电压等级,3#、4#是双绕组双电压等级

厂用变,共有四台,出线电压均为6KV,保证厂内用电。

直流系统,由整流装置及蓄电池组成,带动直流电器并且保证在失电情况下紧急停机,保证电厂设备安全。

脱硫装置,为使烟气含硫量达标,保护环境,电厂建成脱硫装置,进行湿法脱硫,由石灰浆喷淋生成石膏的方法进行脱硫。

六、金堂实结

这次实习给我印象最深的是企业文化建设,电厂取得的成绩与企业文化密不可分,可以说企业文化就是企业的灵魂。在胜利发电厂的企业文化建设中,三大亮点格外吸引人的眼球。找准承载文化的载体:一只名叫“亮亮”的吉祥物小鹿走进了职工生活。电厂将“亮亮”制成毛绒绒的玩具和工艺品,建设“企业文化从娃娃抓起”的亲情文化。潜移默化地改变人们对电力行业“电老虎”的负面认识。

“洋理论”的本土化:为了让艰涩难懂的学习型组织“洋理论”真正落地,电厂借鉴宋朝话本宣扬佛教的形式,编辑了《新话本》。把高深理论变成一个个通俗的小故事,让职工深刻领会学习型组织的精髓,从而渗透到日常的工作学习中,促进了学习型组织的本土化。思想政治工作与企业文化的有机结合:引入现代企业管理理念,开展了思想政治工作贯标认证,创新性地将思想政治工作纳入企业的行为规范中,并取得了全国首张思想政治工作认证证书。这三方面都围绕一个目标:统一人的思想,“燃烧”人的激情,锻造企业之魂。

胜电将“以电兴油,强企报国”作为企业使命,以“绿色电厂,国际一流”为企业愿景,以“忠诚敬业,卓越创新”为企业核心价值观,以“燃烧激情,铸就胜利”为企业精神,并通过多种生动具体的形式,让这些理念渗透到每一位员工的思想和日常行动之中。

通过持之以恒的和风细雨式宣贯和有的放矢的暴风骤雨式的强力推进,在许多企业为企业文化如何落地而困惑之时,胜利发电厂的企业文化早已落地生根了。在电厂的每一刻,耳闻目睹的所有一切,都弥漫着胜电文化沁人心脾的芳香。胜电的企业文化,已实实在在扎根人心,随手可以触摸,随时可以感知。

总之,这次实习是有收获的,自己也有许多心得体会。感受颇深的一点是,理论学习是业务实战的基础,但实际工作与理论的阐述又是多么的不同,在工作的闲暇之间,在同一些工作多年的会计人员的交谈中,深知,在工作岗位上,有着良好的业务能力是基础能力,但怎样处理好与同事的关系,为自己和他人的工作创建一个和谐的氛围,又是那么的重要,于是也就更能体会在企业中“人和万事兴”的要义。

最后,还要感谢在实习过程中给予我们很大帮助并进行指导的带队老师,学会了很多课堂上学不到的东西。学院为大家实习付出非常多,实习完成后,大家有了沉甸甸的收获。

火力电厂实习报告总结【二】

一、实习地点和时间

xx发电厂 20xx年x月x日~20xx年x月x日

二、实习目的和要求

了解电能生产的全过程及主要电气设备的构成、型号、参数、结构、布置方式,对电厂生产过程有一个完整的概念。

熟悉该电厂主接线连接方式、运行特点;初步了解电气二次接线、继电保护及自动装置,巩固和加强所学理论知识,为今后走上工作岗位打下良好基础。

通过对具体实习项目的分析,理论实践相结合,巩固和发展所学理论知识,掌握正确的思想方法和基本技能。

三、实习任务

(一)安全培训,全厂介绍、参观

1、大家都知道,电厂是一个关系民生的部门,具有一定的危险性,很多细节的不注意都会造成人身伤害,重则导致电厂停机,对国民经济造成重大影响。每一个进入电厂的人都必须进行安全培训。安全以预防为主,比如,进入电厂必须带安全帽,袖口扎紧,不准随意跨越管道等等,通过这次学习我真实的明白了细节决定成败这句话。

2、全厂介绍。xx发电厂是热电联产的火电厂,始建于1988年,由一期两台220MW机组及二期两台300MW机组组成。一期保证胜利油田电能供应,二期机组并入山东省电网。胜利发电厂先后被认定为无泄漏工厂、国家达标电厂、全国一流火力发电厂、国际一流电厂,是全国第三家国际一流电厂。

3、进行全厂参观。

(二)对于火电厂热力过程,输煤、锅炉、汽轮机、发电机等,电厂的工程师给我们进行了讲解,并带着我们进行了参观。

火力发电厂的生产过程实质上是四个能量形态的转换过程,首先化石燃料的化学能经过燃烧转变为热能,这个过程在蒸汽锅炉内完成;接着在汽轮机中通过过热蒸汽推转叶片为热能转化为机械能,汽轮机带动发动机将机械能转化为电能。发电机的端电压分别为15.75KV和20KV,经过变电器变压为110KV及220KV,110KV为油田专用,220KV为油田及省网共用。同时厂用变压器输出6KV电压,供整个电厂自用,厂耗约占约占总功率的6~8%。

xx发电厂的设计燃料为晋中贫煤,煤用火车送到发电厂,然后由翻煤机进行翻煤。翻到地下的煤由皮带送到储煤场,再用输煤皮带输送到煤斗。原煤从煤斗落下由给煤机送入磨煤机磨成煤粉,并同时送入热空气来干燥和输送煤粉。形成的煤粉空气混合物经分离器分离后,合格的煤粉经过排粉机送入粉煤仓(一期)或者直接送到输粉管(二期),通过燃烧器喷入锅炉的炉膛中燃烧。

燃料燃烧所需要的热空气由送风机送入锅炉的空气预热器中加热,预热后的热空气,经过风道一部分送入磨煤机作干燥以及送粉之外(一次风),另一部分直接引至燃烧器进入炉膛(二次风)。

燃烧生成的高温烟气,在引风机的作用下先沿着锅炉的倒 “U” 形烟道依次流过炉膛,水冷壁管,过热器,省煤器,空气预热器,同时逐步将烟气的热能传给工质以及空气,自身变成低温烟气,经除尘器净化后的烟气由引风机抽出,经过脱硫后经烟囱排入大气。

煤燃烧后生成的灰渣,其中大的灰子会因自重从气流中分离出来,沉降到炉膛底部的冷灰斗中形成固态渣,最后由排渣装置排入灰渣沟,再由灰渣泵送到灰渣场。大量的细小的灰粒(飞灰)则随烟气带走,经除尘器分离后也送到灰渣沟。锅炉给水先进入省煤器预热到接近饱和温度,后经蒸发器受热面加热为饱和蒸汽,再经过热器被加热为过热蒸汽,此蒸汽又称为主蒸汽。

经过以上流程,就完成了燃料的输送和燃烧,蒸汽的生成燃物(灰、渣、烟气)的处理及排出。由锅炉过热气出来的主蒸汽经过主蒸汽管道进入汽轮机膨胀作功,冲转汽轮机,从而带动发电机发电。高压缸中的蒸汽经过再热器变成再热蒸汽进入中压缸及低压缸再次做功。汽轮机排出的乏汽排入凝汽器,在此被凝结冷却成水,此凝结水称为主凝结水。主凝结水通

过凝结水泵送入低压加热器,由汽轮机抽出部分蒸汽后再进入除氧器,在其中通过继续加热除去溶于水中的各种气体(主要是氧气)。经化学车间处理后的补给水与主凝结水汇于除氧器的水箱,成为锅炉的给水,再经过给水泵升压后送往高压加热器,由汽轮机高压部分抽出一定的蒸汽加热,然后送入锅炉,从而使工质完成一个热力循环。循环水泵将冷却水(又称循环水)送往凝结器,由高性能冷却水塔进行降温冷却。

经过以上流程,就完成了蒸汽的热能转换为机械能,接着机械能转化为电能,以及锅炉给水供应的过程。因此火力发电厂是由锅炉,汽轮机,发电机三大部分和各自相应的辅助设备及系统组成的复杂的能源转换的动力厂。

为了提高能源利用率,在冬天为广大单位及用户供暖,xx发电厂一二期工程都进行了热电联产改造,冬天可抽出部分蒸汽进行热交换,提高了燃料利用率,同时供暖。

本次实习的任务是熟悉热能与动力工程专业相关企业,主要是火力发电厂的主要热力系统及其布置。本次参观的地点是电厂模型室。目的旨在让学生在短暂的认识实习期间,切实对火力发电厂主要生产设备的基本结构、工作原理及性能等有一个系统、全面的了解,并未后续专业课程的学习提供必要的感性认识和基础知识。

火力发电厂是利用煤、石油、天然气等燃料的化学能产出电能的工厂,即为燃料的化学能蒸汽的热势能机械能电能。在锅炉中,燃料的化学能转变为蒸汽的热能,在汽轮机中,蒸汽的热能转变为轮子旋转的机械能,在发电机中机械能转变为电能。炉、机、电是火电厂中的主要设备,亦称三大主机。辅助三大主机的设备称为辅助设备简称辅机。主机与辅机及其相连的管道、线路等称为系统。

我们在电气部进行了3天的实习,依次在试验照明班、高压班、低压班、电机班、继电保护班进行。通过跟班,我们进一步了解了电气专业,拓宽了视野,为我们以后的学习增加了知识储备。在这一过程中,通过跟随师傅工作以及聊天等,巩固了课本并且学到了课本上没有的知识。

现将主要实习情况报告如下: 师傅向我们简单介绍了一下电厂的基本历史,还有就是发电的基本原理。对我们进行了安全教育后开始带领我们参观几个重要的场所----如外部变压设备、高压间和主控室等。外部变压设备分为主变压设备和高压备用变压设备。高备变在全厂失电的情况下启用,保证电厂的安全。

由于变压器的电压很高,功率又很大,所以变压器产生的热量很大,如何降低变压器的温度保证其正常工作至关重要。为了降低温度,每台变压器上都装有很多散热片,同时还有散热风扇工作。变压器的主体中充满了变压器油,在主体上面装有一个油枕,可随时向主体中供油,补充消耗。瓦斯计电器用来防止主体内产生的瓦斯气体过多及时向管理员报警,防止变压器损坏。

我们在运行实习了两天,分别为集控与网控。集控负责监视控制整个轮汽电系统运行,网控负责监视控制电网情况。电厂基本都是自动化控制,集控中心的几台计算机就是对他进行控制的,而工作人员的人数只需要几个了,只要控制计算机就可以确保机器的正常安全运行,比起原来的旧电厂,现在的自动化程度大大提高,所以电厂的技术人员越来越少了。一期每台机组都需要六个人值班,而二期每台机组只要三个人值班就可以了。

当然对他们的要求也是越来越高,直接带来的就是效益的越来越好了。在主控室里对整个变电站的运行进行监视,通过计算机技术对故障进行预警、分析、排除,控制及安全操作闭锁,显示和制表打印,时间顺序记录,事故追忆,信息的远传,运行、操作、事故处理指导,人机联系,运行的技术管理,自诊断、自恢复和自动切换。

我们多次穿过了电厂的厂房,其中除了只看到机器设备之外就没有什么其他的,很难看到操作的工人,偶尔看到的是几台可控机器。据介绍,只需设置好程序就可以不管了,机器的控制全部在集控室可以观测。所以只要电厂运行出了问题,就可以马上得知,一个电话过去,维修的就马上过去,使之尽快得到解决。控制中心的建设实施实现了提高操作效率、降低运行维护成本等等方面的经济效益。

现在电厂的自动化程度都很高,人员数量必然就会减少,使得对工作的质量就会提高。据了解,电厂的职工一般是五班四倒,每次只要是上班就是连续6个小时,在集控室工作的就必须严密注视着计算机,确保异常情况的出现能够被立即发觉;对于维修方面的,几乎都是随叫随到,没有双休日。

总之,在电厂工作的时间概念与一般的有些不同,典型的就是不会按照正常的星期计算,也不会有正常的“黄金周”,人家最闲的时候就是电厂最忙的时候,工人很是辛苦。当代的中国正在崛起,经济正在以爆炸式的方式增长,电力就是其中的最根本的基础保障,作为电力的源泉,电厂肯定是扮演着大佬的角色。对国家的贡献无人能替,还有着巨大的发展!

电厂采取双票制,以此来避免事故发生。处理事故时必须做到稳(沉着)、准(准确)、敏(迅速),且要根据以下原则采取措施:尽速限制事故发展,消除事故根源,解除对人身、设备安全的威胁;用一切可能的方法保持设备继续运行,以保证对用户的供电;尽快对已停电的用户恢复送电;调整电力系统的运行方式,使其恢复正常运行;事故时和事故后的联系汇报制度和汇报内容。值班人员的汇报必须做到及时、全面、准确。误报和漏报,会对处理事故造成不良后果.紧急情况可先处理后汇报.如果事故时变电站与调度联系中断,则值班人员按规程规定处理事故,通讯恢复后应立即将事故情况和处理过程详细汇报,并应做好事做记录。

但是,我们目前还存在一些问题,首先是全国发电设备平均年利用小时逐年下降。其次是我国的人均用电水平低,远远落后于发达国家,大约是加拿大的1/20,美国的1/4,法国的1/8,全国至今还有上千万人没有用上电,而且近几年中国电力供需十分紧张,不少地区拉闸限电,可见,电力的发展还远远不够。

五.发电厂个别设备的认识

发电机,共四台,均为隐极式同步发电机,转速为3000转,一期采用三级励磁方式,二期采用剩磁自励整流方式。

盘车装置,每台发电机组配一个,在停机时进行盘车,维持一个较低转速,保障安全。

汽轮机,公四台,都由高压缸、中压缸、低压缸组成,带能抽汽进行热交换供暖。

汽包,是汽水分离的设备,对于锅炉系统非常重要。

主变压器,共有四台,其中1#、2#是三绕组三电压等级,3#、4#是双绕组双电压等级厂用变,共有四台,出线电压均为6KV,保证厂内用电。

直流系统,由整流装置及蓄电池组成,带动直流电器并且保证在失电情况下紧急停机,保证电厂设备安全。

脱硫装置,为使烟气含硫量达标,保护环境,电厂建成脱硫装置,进行湿法脱硫,由石灰浆喷淋生成石膏的方法进行脱硫。

六、xx实结

这次实习给我印象最深的是企业文化建设,电厂取得的成绩与企业文化密不可分,可以说企业文化就是企业的灵魂。在胜利发电厂的企业文化建设中,三大亮点格外吸引人的眼球。找准承载文化的载体:一只名叫“亮亮”的吉祥物小鹿走进了职工生活。电厂将“亮亮”制成毛绒绒的玩具和工艺品,建设“企业文化从娃娃抓起”的亲情文化。潜移默化地改变人们对电力行业“电老虎”的负面认识。 “洋理论”的本土化:为了让艰涩难懂的学习型组织“洋理论”真正落地,电厂借鉴宋朝话本宣扬佛教的形式,编辑了《新话本》。

把高深理论变成一个个通俗的小故事,让职工深刻领会学习型组织的精髓,从而渗透到日常的工作学习中,促进了学习型组织的本土化。思想政治工作与企业文化的有机结合:引入现代企业管理理念,开展了思想政治工作贯标认证,创新性地将思想政治工作纳入企业的行为规范中,并取得了全国首张思想政治工作认证证书。这三方面都围绕一个目标:统一人的思想,“燃烧”人的激情,锻造企业之魂。

胜电将“以电兴油,强企报国”作为企业使命,以“绿色电厂,国际一流”为企业愿景,以“忠诚敬业,卓越创新”为企业核心价值观,以“燃烧激情,铸就胜利”为企业精神,并通过多种生动具体的形式,让这些理念渗透到每一位员工的思想和日常行动之中。

通过持之以恒的和风细雨式宣贯和有的放矢的暴风骤雨式的强力推进,在许多企业为企业文化如何落地而困惑之时,胜利发电厂的企业文化早已落地生根了。在电厂的每一刻,耳闻目睹的所有一切,都弥漫着胜电文化沁人心脾的芳香。胜电的企业文化,已实实在在扎根人心,随手可以触摸,随时可以感知。

水电厂论文范文7

一、加强政治与业务学习,指导业务工作

提高党性修养,坚决和党中央保持一致。按照厂党委和支部要求,参加有关党的活动会议和学习。参加党的轮训学习,提高思想认识;学习实践科学发展观的有关精神,并落实到日常业务工作之中。

多次参加了电厂、集团公司组织的电子商务会议、电子商务学习班,以便把自己负责的电厂电子商务工作的部分工作做得更好。

二、搞好电厂网站的建设、维护和编辑工作

1、紧急建设、开通了电厂新的主页

今年3月,电厂网站服务器因为硬盘故障,导致网站数据丢失,而备份在个人电脑上的网站数据也因重新装机一时未保留,从而导致电厂网站一时停止了运行。一方面,暂时影响了电厂的相关工作;另一方面,经常来访问电厂主页的用户,一时不能访问,给用户带来不便。在这种情况下,信息中心一方面紧急维修、更换服务器硬盘;另一方面,日夜加班加点地重新建设电厂新的网站。这次改版、重建网站的工作,主要由我来进行。我利用多年摸索、积累的网站建设经验、技能,利用目前比较流行的网站建设程序,硬是通过个人的努力与能力,在短短两三天时间内,建设、调试、完善、开通了电厂新的网站。电厂新网站结合程序员同事胡家汉等编制的电厂生产信息系统,一个全新的、功能实用的电厂主页就诞生了。目前的电厂主页,整站标准而规范,界面友好,用户使用也很方便。同时,我们自己建设企业网站,也为单位节约了数千元的网站建设资金。

2、电厂各网站的日常维护与管理

1留心学习电脑和网络知识,加强电厂网站的建设与维护工作。

2搞好电厂主页的维护,时刻监视主页的运行情况;出现问题,及时、努力处理,避免产生不良影响。

3负责电厂主页来稿的编辑处理工作,发现文稿存在文字和专业问题的,及时纠正处理,力求所发文稿不出现大的差错。及时处理、编发电厂主页新闻,以最快的时效反映电厂的生产与管理动态,反映电厂与职工的风貌。大家从电厂主页这个特殊的窗口,就能在一定程度上了解电厂的动态、电厂的发展、电厂所取得的成就。

4配合电厂的工作,先后开辟了“电厂管理年”、“电厂投产发电40周年”、“学习实践科学发展观活动”等专题。

5加强“电厂纪检监察工作网”的建设与维护工作,进行了一次改版。

6加强“电厂社区”的管理,丰富职工的网络生活。分别为电厂的摄影协会、羽毛球协会等开辟了“摄影园地”、“体育天地”等专栏,积极为电厂职工的文体活动服务,反映职工的精神面貌和电厂的生产与管理工作,很受一些职工的欢迎。摄影专栏发表的一些摄影作品,已有相当的水准。

7个人负责、投资建设了电厂的外网网站“丹江口水力发电厂”,并加强网站的管理,及时有关电厂的一些重要信息。该网站的前身为本人建设的“丹江口水力发电厂信息网”,从年建设开通到现在,七八年过去了,一直都在尽个人的微薄之力,向外界宣传、推介我们丹江口水力发电厂。

三、负责电厂电子商务工作相关网站的管理工作

电厂在著名的电子商务网站“阿里巴巴”网注册了自己的电子商务帐号,目前这项工作中的部分工作也交由我来负责管理。,及时了电厂多批次电子商务的采购信息,为电厂的设备采购提供了便利,节约了资金。

,本人多次参加了电厂、集团公司组织的电子商务会议、电子商务学习班,以便把自己负责的电厂电子商务工作中的部分工作做得更好。

四、搞好科技信息交流,积极提供利用与服务

积极协调我厂和有关科技信息网的联系,按照要求交纳网费,加强科技交流,及时分发科技信息期刊资料,为工程技术人员和电厂生产服务。我们参与的一个“水电站机电技术信息网”,其网刊《水电站机电技术》,为公开出版的国家省部级刊物,并作为中国水力发电工程学会会刊,其影响越来越大,本人经常鼓励、推荐我厂工程技术人员向该刊投稿,并时有我厂作者的论文在该刊发表。

水电厂论文范文8

【关键词】供热;热网循环水泵;电动;汽动

0.前言

目前,国内的热电联产机组多为300MW级供热机组,按照该等级机组的最大供热能力,热网循环水泵的流量将达到10000t/h。由于电厂一般距市区较远,热网供热半径多的达到十几公里,阻力较大,因此,作为热水网供热“心脏”的热网主循环水泵需配置高扬程、大功率水泵,拖动水泵的功率几乎均在1000kW以上。

热网循环水泵大多数都是由电动机驱动,系统简单,但是也有一些电厂出于减少厂用电的目的,使用工业汽轮机驱动热网泵。本文即针对这两种驱动方式进行技术经济的分析,为电厂的设备选型提供参考。

1.热网循环水泵驱动方式的介绍

热网循环水泵一般分为两类,一类为电动热网循环水泵,驱动设备为电动机,另一类为汽动热网循环水泵,驱动设备为工业汽轮机。工业汽轮机一般为背压式,是以压力蒸汽冲动汽轮机叶轮做功的原动机。汽轮机的进汽可以是新蒸汽,也可以是汽轮机的抽汽或背压排汽。热网循环水泵在所有的采暖供热机组中均有应用,基本上都采取的是第一类电动机驱动的方式,采用液力耦合器或者变频器进行调节。目前也有一些热电厂也采用了汽动的热网循环水泵,例如华能临沂电厂、华能国际丹东电厂、江苏阳光璜塘电厂等。

2.电泵和汽泵的技术经济比较

2.1比较原则

在电厂中,采用工业汽轮机驱动设备主要是为了在发电机容量相同的情况下,适当增加锅炉的出力,电厂能多向电网供电。

由于热网循环水泵数量多、功率有限,且配置单独的汽轮机系统复杂、布置紧张,所以,国内目前投运的300MW级供热机组,除少数电厂采用汽泵外,例如华能临沂热电厂每台机组配置两台50%汽泵,另设1台50%电泵作为备用,大多数电厂均配置电动热网循环水泵。

对汽泵方案和电泵方案进行全面的比较的两个基本原则:

其一、两个方案的比较基础是各主机配置容量相同,即锅炉的各种出力工况下给水流量、汽轮机的主蒸汽、再热蒸汽压力、温度和流量参数相同、发电机容量相同。汽轮机维持高、中压缸设计基本不变,因此各主机的价格基本相同。主机配置相同,主要是由于主机的定义是按照纯凝工况来进行设计,所以,不论是采用汽动或者是电动热网循环水泵,对机组的容量没有影响。

其二、两个方案循环水泵组配置相似,功能基本相同,电泵方案采用2×50%容量电动调速热网循环水泵,汽泵方案采用2×50%容量汽动热网循环水泵。全厂共设4台热网循环水泵,不设备用泵。

2.2两种方案对于汽机热平衡图的影响

东方汽轮机厂对于某工程的相同外界条件,分别提供了配置电动热网循环水泵和汽动热网循环水泵的热平衡图,两个方案的各工况主蒸汽、再热蒸汽的流量、压力、温度均相等。

采暖期额定抽汽工况主蒸汽参数如下:1144.5t/h,24.2MPa(a),566℃,此时,电泵方案发电机端输出电量为320.817MW,汽机热耗为6342kJ/kWh,汽泵方案发电机端输出电量为318.847MW,汽机热耗为6357kJ/kWh。

热平衡图上真实、详细的各技术参数是进行方案比较的基础。

2.3安全可靠性比较

汽动泵系统相对复杂,运行操作也比较复杂,工业汽轮机的进汽参数会随着主机参数变化而昼夜变化,运行调节频繁。

电动泵方案系统简单,操作方便,能够快速启动,不但能满足带基本负荷的运行要求,同时也能满足机组调峰运行时灵活调节的要求。另外电动泵运行不受主机参数变化的影响。

所以,在安全可靠性上汽动泵不如电动泵。且在国内在热网循环水泵上采用汽动泵的电厂并不多。

另一方面,汽动泵从四段抽汽作为汽源,在最大循环水量时,抽汽量基本已达到四段抽汽的极限,汽轮机不能提供辅助蒸汽作为机组的备用汽源,必须通过其他的方式获得辅助汽源。

2.4两种配置方案对投资的影响分析

2.4.1主机设备比较

两个方案配置的锅炉参数完全一样,故对锅炉的选择无影响。

电泵方案将局部增加中压缸的通流量,经咨询汽机厂,此变化基本不影响机组价格。

2.4.2控制系统比较

电泵方案的循环水调节在DCS中实现,控制点数较少。

汽泵方案的循环水调节在循环泵汽轮机电液控制系统(MEH)中实现,控制点数较多,需要增加专用的MEH机柜,控制方案较复杂。循环泵汽机的运行又受到大机抽汽的影响,同时又影响了循环水的调节。另外、由于控制点数增加,需增加计算机电缆和有关的控制柜,两台机组约增加60万元。

2.4.3电气系统比较

在电缆和开关柜方面,电泵方案较汽泵方案的用量有所增加,两台机组约增加60万元。

2.4.4主厂房设备布置及安装比较

热网循环泵的配置方案对主厂房的布置格局和主厂房容积将产生影响。若采用汽动循环水泵,由于工业汽轮机的进汽来自四段抽汽,排汽排至五段抽汽,管道系统较为复杂,因此采用单元制的采暖供热系统,热网设备分散布置在汽机房内较为合适。电动循环水泵不受此限制,既可以分散布置在汽机房内,也可以集中布置热网首站。

将热网设备分散布置在汽机房,取消热网首站,供热蒸汽管道长度减少,但是增加了供回水管道,且管道较大,在汽机房内布置也比较困难。

2.5年运行费用比较

根据本工程汽轮机热平衡图,按标准煤耗计算可以看出:由于主机的效率高于工业汽轮机,所以电动热网循环水泵的发电量扣除电动机消耗后供电量仍高于汽动热网循环水泵。所以电动方案可以增加电厂的收益(比较基于相同主蒸汽量,上网电价取0.3435元/kWh)。

目前国内很多大容量的机组推荐采用汽动风机,主要原因是在机组的工况定义中,采用汽动风机后可以增加主蒸汽的流量,扣除引风机的用汽量后,还可以发铭牌功率,这样就可以增加供电量,获得较大的供电收益。但是对于热网循环水泵而言,由于机组的工况定义是在纯凝工况,所以在供热时,并不能增加主蒸汽流量,从而导致发电量小于电动方案。

2.6综合经济分析

注:年固定费用率取14.5%。

3.结论

根据以上简要分析,得出结论如下:汽动热网循环水泵系统复杂、初投资高、运行费用高,综合比较后不如电动循环水泵方案,本文不推荐。

水电厂论文范文9

关键词:水工结构工程;水电站厂房;自振频率;材料参数;灰色关联度;量化影响因子

中图分类号:TV314 文献标识码:A 文章编号:1672-1683(2017)03-0190-07

Abstract:Natural vibration frequency is related to the safety of hydropower stations under dynamic loads.It is significant to predict and control the frequency during the design phase.We performed modal analysis on the hydropower house using the ANSYS finite element software.Thus,we obtained the natural vibration frequency of the structure under the different material parameters (elasticity modulus and bulk density) of the first- and second-stage concrete and the foundation.We estimated the correlation between the structure's natural vibration frequency and the main material parameters using the systematical analysis method based on grey relational grade.The following conclusions were reached.When only the elasticity modulus was considered,the elasticity modulus of the foundation had the largest influence on the natural vibration frequency,followed by the first-stage concrete and the second-stage concrete of the hydropower house.When only the concrete bulk density was considered,the influence of the second-stage concrete bulk density was slightly larger than that of the first-stage concrete.When both elasticity modulus and concrete bulk density were considered,the concrete bulk density had a greater influence than elasticity modulus on the natural vibration frequency of the hydropower station,and their correlations with the natural vibration frequency showed little difference.The research results can provide reference for controlling the natural vibration frequency of similar structures.

Key words:hydraulic structure engineering;hydropower house;natural vibration frequency;material parameters;grey relational grade;to quantify impact factors

自振特性是水电站厂房本身固有且极为重要的力学性能,包括自振频率、振型及阻尼比等,是衡量其刚度合理性的重要指标[1]。作为自振特性的重要参数之一,自振频率直接影响到厂房结构的动力响应,是水电站厂房动力分析的基础。近些年,许多专家和学者针对水电站厂房自振频率展开了大量的研究,并取得了S富的成果。文献[2]研究了水电站厂房上部不同网架支承方式及模拟方法对厂房整体自振频率的影响,分析了机组振动荷载作用下的响应。其研究表明,网架支撑及模拟方式对厂房上部结构的振动频率影响显著,需按照实际尺寸建立包含网架结构的计算模型。文献[3]以势流体单元模拟水电站厂房流道内水体,以黏弹性边界模拟地基效应,对比分析了不考虑水体模型及考虑水体的流固耦合模型下厂房结构自振频率及地震响应,认为水体对其自振频率及动力响应有较大的影响,仅模拟库水和尾水的附加质量会带来较大的误差。文献[4]研究了不同混凝土强度和钢管厚度下,水电站厂房排架结构自振频率的变化及对抗震性能的影响。其研究表明,在地震荷载作用下,改变混凝土强度相对于改变钢管的壁厚对排架结构的自振频率影响更大。文献[5]以某灯泡贯流式机组水电站厂房为对象,研究厂顶溢流新型布置型式下厂房的自振频率,对部分振源与动力响应的相关性进行了分析,进行了共振校核并得出相应振源的影响系数,为相应结构的设计提供理论依据。文献[6]分析对比了不同弹性模量、阻尼比、泊松比等参数下水电站厂房自振频率及动力反应,探究了基岩模拟范围、基岩边界条件、厂房内外水体、厂房楼板结构形式、排架柱结构形式等对水电站厂房自振频率的影响,得出了一些定性的结论,为水电站厂房结构的抗震优化设计提供了可靠参考。另有大量国内外科研人员对水电站厂房的自振频率进行了研究,并取得了相关成果[7-10]。

上述研究内容主要是对水电站厂房自振频率的定性分析,宏观上分析其各个因素的影响趋势,但信息并不完全,不清楚各影响因素的主次及重要性程度,对各因素的影响权重定量描述较少。常用定量分析各因子之间关系的方法主要有主成分分析、回归分析、主分量分析等数理统计法[10],这些方法虽在诸多问题中得到应用,但往往需要大样本,且要求有典型的概率分布,在部分问题中难以实现。灰色关联分析法不受此限制,该方法已经成功应用于多个领域[11-14],但目前还没有将灰色关联分析引用到厂房自振频率中,以分析其影响因素的重要度。

因此,本文运用ANSYS有限元软件对不同材料参数的水电站厂房进行模态分析,以灰色关联理论为基础,通过建立水电站厂房自振频率影响因素的灰色关联度分析模型,选择能够量化的影响因素(弹模及容重)和自振频率结果作为分析序列,通过分析各部分弹模、容重分别变化和同时变化下各因素与厂房自振频率的关联度,根据关联度大小排序得出各因子对厂房自振频率影响的重要度大小。

1 灰色关联度原理和方法

1.1 灰色关联分析基本原理

灰色系统理论是由邓聚龙教授提出的一种研究少数据、贫信息、不确定性问题的新方法[15-16],其中灰色关联度分析(Grey Relational Analysis)是灰色系统理论中一个重要分支,它将系统主要特性的发展趋势以及主要影响因子进行比较分析,由此来确定这些因素的关联程度或者因子对效应量的贡献测度[17]。本质上是根据各序列曲线微观或宏观上的几何接近程度来判断不同序列之间的关联是否紧密。基本原理是通过线性插值法将系统因素的离散行为观测值转化为分段连续的折线,进而根据折线的几何特征(一阶或二阶斜率差)来量化分析因子之间或因子对主行为的影响程度。序列在整体几何特征上越接近,发展态势越相似,则关联度越大[18]。

灰色关联分析法对于初始样本数据的多少及样本是否具备典型分布规律无太高要求,且其计算过程简单,定量计算结果与基于理论的定性分析较为吻合,具有较强的适用性[17-18]。

1.2 原始数据处理

灰色关系分析中首先需要确定比较序列和参考序列组成原始数据矩阵,其中比较序列是各个影响因子对应的子序列,参考序列是影响因子序列矩阵对应条件下系统结果的母序列。根据本文所研究的问题,分别选取水电站厂房一期、二期混凝土、基岩等不同部位的弹模及容重作为影响因子,即比较序列Xi(k)={xi(1),xi(2),…,xi(n)},(其中k=1,2,…,n;i=1,2,…,m);选取各情况下厂房的各阶自振频率作为系统结果,即参考序列X0(k)={x0(1),x0(2),…,x0(n)}。⒉慰夹蛄校ㄗ哉衿德剩捌涠杂Φ谋冉闲蛄校ú煌部位材料参数)组合成含有m+1个序列的原始数据矩阵Y如式(1)所示

由于参考序列和比较序列中各元素的物理意义是不一样的,数据的量纲也就不一样。因此,为了保证各因素具有等效性和可比性,在进行关联度计算之前,需对原始数据进行标准化处理,常用的处理方法有初值化、均值化和区间相对值化等。本文采用初值化进行无量纲处理。

将原始数据矩阵进行无量纲化后可通过一系列的映射计算,得到比较序列与参考序列的关联度。

1.3 灰色关联度计算模型

由上述原始数据矩阵,根据灰色关联度基本原理,选择水电站厂房自振频率作为参考序列,以对应的各材料参数作为比较序列,建立水电站厂房自振频率灰色关联度计算模型见式(4),该模型为邓聚龙教授所提出的邓氏关联度模型[16],充分体现了灰色关联四公理[19]中的约束条件,且考虑点与点之间的距离远近对关联度的影响,是目前最常用的灰色关联度计算模型,在诸多分析中得以应用[10-11,18-20]。

式中:ri为各比较序列Xi(k)与参考序列X0(k)的关联度;Di(k)=|Xi(k)-X0(k)|为比较序列和参考序列的绝对差值;Dmax=maxi(maxkDi(k))与Dmin=mini(minkDi(k))(i=1,2,…,m;K=1,2,…,n)分别为绝对差值中的两级最大差和两级最小差;ρ为分辨系数,用于提高灰色关联系数之间的差异显著性,ρ∈(0,1),根据相关文献的取值原则和方法[16,20],当数据序列出现奇异值时,ρ取较小的值,可克服奇异值的支配作用,当数据序列较为平稳时,ρ应取较大的值,以充分体现关联度的整体性。为平衡这两种情况带来的影响并保持分辨系数的静态性,邓氏关联度将分辨系数取为定值0.5,后来的灰色关联度分析中一直沿用这个经验值。分辨系数取值不同,关联度的分布区间不同,但不会影响关联度的排序。目前为止,虽已存在很多关于分辨系数的取值研究,但适用性不强,科学性有待进一步讨论。故本文取其常用值ρ=0.5。

计算出的灰色关联度ri在[0,1]区间内变化,其值越接近于1,说明参考序列与比较序列的变化态势越一致,该参考序列受比较序列的影响越大;相反,越接近于0则影响越小。关联度大小的排序即为影响因子敏感性大小的排序。

2 有限元模型与假设

2.1 有限元模型

本文采用ANSYS有限元软件建立某河床式水电站厂房中间机组坝段有限元模型,其中:坝高80 m,中间机组坝段宽26 m,顺河床方向长度78 m,采用轴流式机组,上游水头65.0 m,下游尾水水头22.5 m。在模型建立中详细考虑了进水口、流道、蜗壳、拦污栅库、门库与门槽、排架结构和牛腿、屋顶、排沙孔、尾水管及尾水闸墩等细部结构。

有限元计算模型包括坝体与基础岩体,基岩的模拟范围取矩形区域,基岩边界值:深度方向由结构最低点向下延伸100 m,左、右岸方向与坝段同宽,上下游方向由边界处分别向上、下游延伸50 m。模型整体坐标系的原点设在坝段右侧底部与地基相交处,沿水流方向指向下游为X轴正方向;沿高度方向铅直向上为Y轴正方向;垂直水流方向指向右岸为Z轴正方向。整体模型网格剖分基本采用8结点六面体实体单元SOLID45,厂房结构网格尺寸不大于1.0 m,地基网格尺寸不大于10.0 m,地基与厂房相接部分通过四面体单元进行过渡。整体有限元计算模型见图1。

2.2 计算假定

根据水电站厂房结构特点及其相关研究成果[21],本文在三维有限元计算中,做如下假定:

①各坝段间设置有横缝,因此各坝段独立承受荷载,坝段间无相互作用,且由于横缝作用,在计算模型中厂房两侧无约束,基岩上下游面及左右侧面施加法向约束,底面施加三向约束。

②充分考虑结构材料分区,计算中假定混凝土、基础岩体为均质、弹性、各向同性的连续体。

③坝体与地基连接可靠,不存在相互脱离的情形,满足连续性条件,不考虑非线性接触。

3 自振频率与各影响因素的关联度分析

3.1 各部分弹模对自振频率的影响度

水电站厂房混凝土结构总体上一般分两期施工,一期混凝土主要包括流道底板、尾水管、下游胸墙等下游及下部基础结构,二期混凝土主要包括上游胸墙、蜗壳、发电机墩、座环基础、流道及发电机层以上混凝土结构等。根据各部分结构特点与功能,一期和二期分别采用不同标号的混凝土,其材料参数不同。

不同标号混凝土的弹性模量不同,现设置以下三组方案,分析一期混凝土、二期混凝土及地基三者的弹性模量对水电站厂房自振频率的影响,各方案取值见表1。其中A组方案中地基弹模保持不变,厂房一、二期混凝土等级标号分别取为C10、C15、C20、C25、C30、C35及C40,弹模由17.5 GPa变化至32.5 GPa,且二者保持一致(根据最新水电工程水工建筑物抗震设计规范[22],混凝土动态弹性模量可较静态提高50%,后文中混凝土及地基的弹模取值皆为静态标准值E0,在模态计算中取为1.5E0);B组方案中厂房一、二期混凝土标号不变(C30),地基弹模根据一般工程地质资料由7.4 GPa变化至11.0 GPa;为研究一期和二期混凝土对厂房自振频率的影响程度大小,C组方案中地基弹模保持不变,厂房一期和二期混凝土分别取不同标号。三组研究方案中一期、二期混凝土容重都取为25 kN/m3,泊松比取为0.167;地基的泊松比取为0.25,不考虑地基的容重。

基于上述有限元计算模型,由表1中各方案取值,运用ANSYS有限元软件对水电站厂房进行模态分析,得到各方案下水电站厂房的自振频率,为说明厂房自振频率随结构弹模变化的一般性规律,将A组中各方案下厂房的前20阶自振频率做以比较,见图2。

由图2可知,厂房的自振频率随着混凝土弹性模量的增大而增大,且这种增大效应在高阶频率上更为明显,在低频增幅较小;其次,弹模的变化幅度与频率变动幅度基本一致,符合频率增量与弹模增量呈性关系的理论规律。B组六个方案中,由于地基的弹性模量变化范围较小,其各阶频率偏差不大,与方案A5相似。C组六个方案中,厂房一期和二期混凝土标号不同,但都各自由小变大,其各阶频率的规律性与A组七个方案相类似,在此不做赘述。

采用上述三组共17个方案的计算结果,以厂房的各阶自振频率为参考序列,以一期混凝土弹模、二期混凝土弹模及地基弹模三个影响因子作为比较序列,根据(1)~(4)式编写Matlab程序计算出影响因子与参考序列的关联度见表2。

由表2可知,总体上,水电站厂房的自振频率对地基的弹性模量最为敏感,其次是一期混凝土,二期混凝土弹模对厂房自振频率的影响最小。其中一、二期混凝土弹模与自振频率的关联系度较为接近,大部分在0.45至0.5之间,变化趋势一致且波动不大,地基弹模与各阶自振频率的关联度浮动较大,但都大于其它两因素的关联度,大部分在0.65以上,相关性较好,与水电站厂房自振频率的关联最为密切。前20阶自振频率与一期弹模、二期弹模及地基弹模的关联度平均值分别为0.486 0、0.450 0、0.658 0。

3.2 各部分容重对自振频率的影响度

为研究一期、二期混凝土容重对水电站厂房自振频率的影响,根据实际工程中的取值范围,将混凝土容重由23.0 kN/m3变化至26.0 kN/m3,设置以下两组方案见表3。其中,D组中两期混凝土容重变化一致;E组中为得出各部分混凝土容重对自振频率的影响度,根据关联度分析中原始数据的需要,两期混凝土容重不同且有各自的变化规律。各方案中一期、二期混凝土弹性模量取为28 GPa,泊松比取为0.167;地基弹性模量取为8 GPa,泊松比取为0.25。

根据表3各方案,对水电站厂房进行模态分析,得到水电站厂房的各阶自振频率。为分析厂房自振频率随混凝土容重变化的一般性规律性,将D组中各方案下水电站厂房的前20阶自振频率做以比较,见图3。可知,与弹模对自振频率的影响不同,水电站厂房的自振频率随着混凝土容重的增大而减小,但其减小程度与弹模的影响一致,在高阶频率上更为明显,在低频减幅较小。

采用D、E两组方案的模态分析结果,以厂房各阶自振频率为参考序列,以一期、二期混凝土容重两个影响因子作为比较序列,计算出各期混凝土容重与各阶自振频率的关联度如表4所示。

由表4可知,一期混凝土容重与厂房各阶自振频率的性关度略小于二期混凝土,二者极为接近,差值小于0.038,前20阶自振频率与一期混凝土容重、二期混凝土容重关联度平均值分别为0.509 5、0.544 7。可见,二期混凝土容重对厂房自振频率影响略大于一期混凝土,其重要性程度二者相差不大。由于结构混凝土容重的实际变化范围相对较小,上述结论只针对仅考虑容重变化时的规律性,当同时考虑容重和其他因素的变化时,容重相对于其他因素对水电站厂房自振频率的影响度如何,在下文会做进一步研究。

3.3 弹模和容重影响度综合分析

上述以单因子变量法分别分析了水电站厂房各部分弹性模量和容重与其自振频率的相关度。得到了只考虑弹模和只考虑容重时,各部分对应参数与厂房自振频率的普遍规律及其影响程度。然而,厂房自振频率与这两个因素都有着较为密切的联系,实际工程中往往需要掌握最为敏感的因素,以便更加有效地对其自振频率加以控制。现同时考虑弹模和容重两个因素,分析厂房的自振频率与此二者的关联性,以量化弹模和容重对厂房自振频率的敏感度。

根据实际工程,在混凝土弹性模量和容重的合理取值范围内,设置12种不同取值组合见表5(为与前文区别,此12种方案设为F组)。各方案中一期、二期混凝土泊松比都取为0.167;地基的泊松比取为0.25,弹性模量取为8 000 MPa,不考虑地基的容重。

采用F组12种方案取值设置混凝土弹模和容重,对水电站厂房进行模态分析,得到个方案下厂房的前20阶自振频率。以厂房的各阶自振频率为参考序列,分别以混凝土弹性模量和容重作为比较序列,计算出弹模和容重与水电站厂房自振频率的关联度见表6。

由表6可知,混凝土弹模和容重对水电站厂房各阶自振频率的影响效果相当,大部分关联度在0.6以上,相关关系较好,各阶频率与弹模和容重的关联度大小无固定排序,对基频的影响,容重因素大于弹模因素,其它大部分阶次中,自振频率与容重的关联度亦大于与弹模的关联度,前20阶自振频率与混凝土弹模和容重的关联度平均值分别为0.603 3、0.625 1。可知,总体上,混凝土容重对水电站厂房自振频率的影响大于其弹性模量的影响。

至此,以三种情况(只考虑弹模、只考虑容重、同时考虑弹模和容重)分析了部分材料参数对水电站厂房自振频率的影响,每种情况都分别求出了各考虑因素与厂房自振频率的关联度。图4为三种情况下对应影响因素与水电站厂房前20阶自振频率关联度的平均值对比。4 结论

本文用ANSYS有限元软件对水电站厂房结构进行模态分析,以灰色关联分析法为基础编写Matlab计算程序,对厂房自振频率与其材料影响参数的相关度进行了计算分析。主要结论如下:(1)水电站厂房自振频率与其各部分弹性模量和容重密切相关。其中,自振频率会随着弹性模量的增大而增大,随容重的增大而减小,且频率变幅与弹模或容重的变幅基本呈线性关系;(2)只考虑弹性模量时,地基弹模对厂房自振频率的影响最大,关联度达到0.65以上,明显大于结构混凝土与其自振频率的关联度,说明在厂房选址、地基勘探试验及数值模拟中合理确定地基参数的重要性,当水电站厂房结构形式和材料分区与文中所研究的厂房相类似时,一期混凝土弹模与厂房自振频率的关联度略大于二期混凝土;(3)只考虑混凝土容重时,对于类似结构的厂房,二期混凝土容重与其自振频率的关联度大于一期混凝土,二者相差不大,关联度值都在0.5以上,在选择各部分混凝土标号及材料参数时,可适当考虑此因素的影响;(4)同时考虑弹模和容重因素时,容重对水电站厂房自振频率的影响程度略大于弹性模量,二者关联度大小分别为0.6251、0.6033,可见在控制厂房结构自振频率过程中应优选影响权重高的容重作为主要控制因素。

文中利用灰色关联分析法直观量化了各材料参数对水电站厂房自振频率的影响程度,但只是局限于部分可以量化的因素,对其他因素及其他自振特性参数未做讨论。其次,厂房的自振频率与其结构形式有很大关系,文中所得到的部分结论仅适用于类似结构的河床式厂房,但对于其他结构形式的水电站厂房,亦可用本文的研究方法分析其影响因素的重要性程度,优选控制参数。此外,现行灰色关联度理论及算法,其模型本身具有一定缺陷,很难同时满足保序性和规范性,其模型检验准则和具体量化标准还不够成熟。这些问题还有待于在今后的实践中进一步深化研究。

参考文献(References):

[1] 练继建,王海军,秦亮.水电站厂房结构研究[M].北京:中国水利水电出版社,2007.(LIAN Ji-jian,WANG Hai-jun,QIN Liang.Study on the structure of hydropower station [M].Beijing:China Water & Power Press,2007.(in Chinese))

[2] 黑N,伍鹤皋,傅丹,等.基于不同网架模拟方式的水电站厂房振动特性研究[J].三峡大学学报(自然科学版),2016,38(1):26-30.(HEI Can,WU He-gao,FU Dan,et al.Study of vibration characteristics of hydropower house based on different simulation methods of grid roof [J].Journal of China Three Gorges University(Natural Sciences),2016,38(1):26-30.(in Chinese)) DOI:10.13393/ki.issn.1672-948X.2016.01.006

[3] 孙伟,何蕴龙,苗君,等.水体对河床式水电站厂房动力特性和地震动力响应的影响分析[J].水力发电学报,2015,34(9):119-127.(SUN Wei,HE Yun-long,Miao Jun,et al.Effects of water body on dynamic characteristics and seismic responses of run-of-river hydropower house [J].Journal of Hydroelectric Engineering,2015,34(9):119-127.(in Chinese)) DOI:10.11660/slfdxb.20150916

[4] 陈娟,张燎军.混凝土强度和钢管厚度对钢管混凝土排架结构抗震性能的影响[J].水电能源科学,2011(11):90-93.(CHEN Juan,ZHANG Liao-jun.Influence of concrete and steel pipe thickness on aseismic performance of concrete-filled steel tubular bent structure [J].Water Resources and Power,2011(11):90-93.(in Chinese))

[5] 张,练继建,刘P,等.基于原型观测的厂顶溢流式水电站厂房结构振动特性研究[J].天津大学学报:自然科学与工程技术版,2015(7):584-590.(ZHANG Yan,LIAN Ji-jian,LIU Fang,et al.Vibration characteristics of powerhouse structure of roof overflow hydropower station based on prototype observation [J].Journal of Tianjin University (Science and Technology),2015(7):584-590.(in Chinese))DOI:10.11784/tdxbz201312046

[6] 霍学平.大型水电站地面厂房动力特性与抗振分析[D].大连:大连理工大学,2015.(HUO Xue-ping.Dynamic characteristics and vibration analysis for ground hydropower house [D].Dalian:Dalian University of Technology,2015.(in Chinese))

[7] Amorosi A,Boldini D,di Lernia A.Seismic ground response at Lotung:Hysteretic elasto-plastic-based 3D analyses [J].Soil Dynamics and Earthquake Engineering,2016,85:44-61.DOI:10.1016/j.soildyn.2016.03.001

[8] Wei S,Zhang L.Vibration analysis of hydropower house based on fluid-structure coupling numerical method [J].Water Science and Engineering,2010,3(1):75-84.DOI:10.3882/j.issn.1674-2370.2010.01.008

[9] 玲玲,戴湘和,彭定.三峡电站厂房钢衬蜗壳不同埋设方式抗震分析[J].长江科学院院报,2012,29(2):51-54.(CHEN Ling-ling,DAI Xiang-he,PENG Ding.Anti-seismic study on different embedment options for steel-lined spiral case in the Three Gorges Hydropower Plant [J].Journal of Yangtze River Scientific Research Institute,2012,29(2):51-54.(in Chinese))

[10] 尹吉娜,杨杰,任杰,等.基于灰色关联分析的边坡稳定影响因素敏感性评估[J].合肥工业大学学报:自然科学版,2015(1):75-78.(YIN Ji-na,YANG Jie,REN Jie,et al.Study on impact factors sensitivity of slope stability based on grey correlation analysis [J].Journal of Hefei University of Technology:Natural Science Edition,2015(1):75-78.(in Chinese)) DOI:10.3969/j.issn.1003-5060.2015.01.016

[11] 姬宏,田盛.基于灰色关联度的干旱区社会经济子系统需水量协调研究[J].南水北调与水利科技,2009,7(3):42-44.(JI Hong,TIAN Sheng.Coordination study on water demand of socioeconomic subsystem in arid area based on grey relational grade [J].South-to-North Water Transfers and Water Science & Technology,2009,7(3):42-44.(in Chinese)) DOI:10.3969/j.issn.1672-1683.2009.03.012

[12] Kuram E,Ozcelik B.Multi-objective optimization using Taguchi based grey relational analysis for micro-milling of Al 7075 material with ball nose end mill [J].Measurement,2013,46(6):1849-1864.DOI:10.1016/j.measurement.2013.02.002

[13] Thanigaivelan R,Arunachalam R.Optimization of process parameters on machining rate and overcut in electrochemical micromachining using grey relational analysis [J].Journal of Scientific and Industrial Research,2013,72:36-42.

[14] 曹洪洋,王禹,满兵.基于改进灰色关联分析的泥石流危险性评价[J].南水北调与水利科技,2015,13(1):91-94.(CAO Hong-yang,WANG Yu,MAN Bing.Risk evaluation of potential debris flow based on the improved grey correlation method [J].South-to-North Water Transfers and Water Science & Technology,2015,13(1):91-94.(in Chinese)) DOI:10.13476/ki.nsbdpk.2015.01.021

[15] Deng J L.Control problems of grey systems [J].Systems & Control Letters,1982,5(5):288-294.

[16] 邓聚龙.灰理论基础[M].武汉:华中科技出版社,2002.(DENG Ju-long.The basis of grey theory [M].Wuhan:Huazhong University of Science & Technology Press,2002.(in Chinese))

[17] 刘思峰,蔡华,杨英杰,等.灰色关联分析模型研究进展[J].系统工程理论与实践,2013,33(8):2041-2046.(LIU Si-feng,CAI Hua,YANG Ying-jie,et al.Advance in Grey incidence analysis modeling [J].Systems Engineering Theory & Practice,2013,33(8):2041-2046.(in Chinese))

[18] 莎.灰色关联分析新算法研究及其意义[D].长春:东北师范大学,2012.(ZHANG Sha.The study on the new algorithms of grey relational analysis and its significances [D].Changchun:Northeast Normal University,2012.(in Chinese))

[19] 刘思峰,谢乃明.灰色系统理论及其应用[M].北京:科学出版社,2008.(LIU Si-feng,XIE Nai-ming.Grey system theory and application [M].Beijing:Science Press,2008.(in Chinese))

[20] 东亚斌,段志善.灰色关联度分辨系数的一种新的确定方法[J].西安建筑科技大学学报(自然科学版),2008,40(4):589-592.(DONG Ya-bin,DUAN Zhi-shan.A new determination method for identification coefficient of grey relational grade [J].Journal of Xi′an University of Architecture & Technology (Natural Science Edition),2008,40(4):589-592.(in Chinese))