水电站厂房的布置与建设
Layout of Power House of Hydropower Station

本节通过水电站厂房的建设过程来介绍水电站厂房的组成与结构,利用一个水电站厂房模型来演示这一过程。水电站一般有数台水轮发电机组,用于演示的模型仅是一台轴流式水轮发电机组涉及的厂房部分(厂房的一段),并以水轮发电机组的轴线做剖面,剖面与水流方向平行。

水电站厂房的施工是分期完成的,作为基础的混凝土浇筑分为第一期混凝土与第二期混凝土,图1是厂房一期混凝土工程要建造的部分,是整个厂房的基础部分。基础中首先要把水的通路留好,水流从水轮机的尾水管出来后向下方进入混凝土基础中的尾水通道,通道从垂直转为水平,截面逐步扩大到出口,通道垂直部分是直锥段,转弯部分称为肘管段,后面的称为扩散段,这条通道要预留好,见图2,图中蓝色箭头线是尾水流向;在尾水管出口处留有闸门槽,为安装尾水闸门;一期混凝土还有蜗壳、转轮室、尾水管的基座与支墩,厂房的隔墙、立柱、吊车梁等构架。

厂房第一期混凝土工程

图1--厂房第一期混凝土工程

一期混凝土中的尾水管

图2--一期混凝土中的尾水管

为了下一步的金属构件与设备的吊装,先把吊车安装好,厂房房顶也装上,见图3。对于大型水电站,先不安装房顶,方便借助厂房外的大型吊车安装蜗壳与水管系统,然后再对厂房封顶。

安装好吊车与房顶

图3--安装好吊车与房顶
焊接组装蜗壳与进水管、转轮室、尾水管等金属构件,(为了图片清晰简单略去了座环),见图4。

在一期混凝土基础上安装蜗壳等构件

图4--在一期混凝土基础上安装蜗壳等构件
蜗壳、转轮室、尾水管等结构件组装完成后,开始浇筑二期混凝土,把以上结构件浇注于混凝土中(留有检修通道,图中未表示);浇筑好机墩,机墩是安装发电机的基座;铺好楼板为吊装设备作准备,见图5。

厂房浇筑第二期混凝土工程

图5--厂房浇筑第二期混凝土工程
二期混凝土浇注好后,进入大规模机电设备安装阶段,主要是轴流式水轮机水轮发电机的安装,包括水轮机导叶、转轮、顶盖与导叶控制机构;尾水闸门吊机与尾水闸门等,见图6。

在二期混凝土构件上安装水轮机

图6--在二期混凝土构件上安装水轮机
同时安装好水轮发电机,水电站安装完成,见图7。

安装完成的水电站厂房

图7--安装完成的水电站厂房

以上通过水电站厂房模型安装介绍了水电站厂房的主要组成与结构,实际的安装过程要复杂得多,水轮机与发电机的安装是交叉进行的;水电站还有复杂的的油路系统、压缩空气系统、辅助供排水系统、控制系统、变电设备等等都从一期混凝土与二期混凝土浇注中预埋好各种管线、预埋件,在随后逐步安装各种设备,这些在图中没有介绍,有兴趣的网友可另找专业书籍或资料。

前面介绍了水电站厂房施工的主要流程,实际的安装顺序根据各电站具体情况会有一些变化,图8是安装好的轴流式水轮机与水轮发电机。

轴流式水轮发电机组

图8--轴流式水轮发电机组

以上介绍的是单个水轮发电机组的厂房,实际的水电站具有多台机组,三峡水电站共有32台大型机组,是世界之最。下面给出有三个机组的厂房局部示意图,图9是从大坝一边看厂房,图10是从电站下游一边看厂房。

3个水轮发电机组的厂房

图9 有3个水轮发电机组的厂房(1)

3个水轮发电机组的厂房2

图10 有3个水轮发电机组的厂房(2)

把以上施工的主要过程用连在一起用动画表现,请观看动画“水电站厂房的建设与组成”

水电站厂房的建设与组成

 

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