-
Телефон
+86-15288442355
Введение в эксплуатацию специализированных сороочистных машин для гидроэлектростанций
Специализированная сороочистная машина для ГЭС — это высокопроизводительное решение, разработанное Компанией для обеспечения очистки от мусора на гидроэлектростанциях в машинном режиме, а также для повышения показателей выработки энергии, безопасности и эффективности управления. Она обладает выдающимися рабочими характеристиками при практическом использовании на ГЭС, а в официальной документации при регистрации акцентируется внимание на пометке «Для гидроэлектростанций».
I. Давайте наглядно рассмотрим внешний вид и компоновку мусороочистных машин для гидроэлектростанций и сформируем общее представление на примере двух случаев:
1. Внешний вид и компоновка специализированных мусороочистных машин для ГЭС
На данном рисунке изображена мусороочистная машина для гидроэлектростанции Инсювань (State Grid) в Чэнду.
На данном рисунке изображена мусороочистная машина для гидроэлектростанции Шуанхэ в Цзючжайгоу, построенной по контракту с Chengdu Hydroelectric Investigation & Design Institute.
2. Вариант с вертикальной компоновкой показан на фотографиях справа.
На рисунках ниже представлена гидроэлектростанция Гучэн группы Mingzhu в уезде Миньсянь провинции Ганьсу.
Первый рисунок показывает, что прежняя мусороочистная машина не может решить проблему очистки от мусора.
Второй рисунок показывает, что после технической модернизации было сформировано решение по очистке, состоящее из специализированной мусороочистной машины для гидроэлектростанций в качестве основы, а также специального направляющего устройства для плавающего мусора и машины для очистки дна.
Специализированная сороочистная машина для гидроэлектростанций в основном решает проблему отходов в средних и придонных слоях воды, которые влияют на пропускную способность потока при выработке электроэнергии.
Плавающие отходы, которые не влияют на прохождение потока для выработки электроэнергии, направляются в один угол специальной направляющей, а затем обрабатываются отдельно, например, путем сброса или сбора. Конструкция может предусматривать пропуск мусора в периоды, не влияющие на выработку энергии, и очистку коротким ходом сороочистной машины.
3. Пример наклонного расположения показан на фотографиях справа.
На нижеприведенных изображениях показана ГЭС Даинцзян-2 (Kunming Engineering Corporation Limited) в уезде Инцзян провинции Юньнань.
На первом рисунке показано, что прежняя сороудерживающая машина не могла решить проблему очистки от мусора, поэтому требовались ручные работы.
На втором рисунке показано, что после технической модернизации было сформировано решение по очистке, состоящее из специализированной сороудерживающей машины для ГЭС в качестве основного узла, заградительной решетки для плавающего мусора и сбросного затвора с неглубоким лотком для удаления плавающего мусора.
Как описано выше, мусороочистительная машина для гидроэлектростанций в основном предназначена для удаления отходов в средних и придонных слоях акватории, которые препятствуют прохождению потока воды для выработки электроэнергии.
Плавучие отходы, не влияющие на прохождение потока для выработки электроэнергии, сначала изолируются, а затем обрабатываются отдельно, например, путем сброса или сбора. Система может быть спроектирована для пропуска мусора в периоды, не влияющие на выработку электроэнергии, и очистки коротким ходом мусороочистительной машины.
II. Давайте изучим мусороочистительную машину для гидроэлектростанций с учетом эксплуатационных требований ГЭС.
Изначально компания занималась поставкой комплектного оборудования для гидроэлектростанций. Однако в ходе работы выяснилось, что стандартные комплекты мусороочистительных машин не отвечают требованиям заказчиков. Для повышения качества комплексных решений компания разработала два поколения мусороочистительных машин. В этой статье описывается второе поколение, поскольку первое предназначалось для малых ГЭС.
Как показано на рисунке справа, любая мусороочистительная машина может очищать отходы плавающего типа, но бесполезна для гидроэнергетики, поскольку она ориентирована только на очистку плавающего мусора. При этом она не может очищать отходы в средних и нижних слоях воды, которые влияют на выработку электроэнергии. Машину, способную очищать только плавающий мусор, нельзя считать хорошей машиной.
Фактически, основное внимание в вопросе плавающего мусора на ГЭС уделяется не технической возможности его очистки, а целесообразности проведения таких работ.
Если говорить кратко, опираясь на суть проблемы и практические нужды гидроэлектростанций, мы резюмируем, что оборудование для очистки от мусора на ГЭС должно отвечать следующим пяти условиям:
1. Такие машины должны обладать характеристиками приоритетной и эффективной очистки мусора взвешенного типа в средних слоях и донного перекатываемого мусора.
2. Такие машины должны обладать характеристиками очистки без прекращения работы оборудования и свободно функционировать в динамическом потоке воды при полной и избыточной мощности гидроэлектростанций без снижения нагрузки и влияния на выработку электроэнергии.
3. Такие машины должны обладать характеристиками самосортировки отходов, синхронной и раздельной очистки, а также быть адаптированы к смеси крупных и мелких, длинных и коротких, толстых и тонких, мягких и жестких отходов.
4. Такие машины должны обладать характеристиками надежности и простоты в обслуживании. Очистка от мусора — это ежедневная работа. Рентабельность гидроэлектростанций требует надежности, простоты технического обслуживания и защиты окружающих объектов.
5. Такие машины должны обладать характеристиками безопасности, автоматизации и гуманности, а также отвечать комплексным требованиям по эффективности выработки электроэнергии, личной безопасности и управления гидроэлектростанцией.
Разработка сороочистных машин для гидроэлектростанций была направлена на выполнение этих пяти условий. Продукция первого поколения соответствовала этим пяти условиям. В продукции второго поколения были расширены функции вторичного усиления мощности и повторной обработки отходов с подклассификацией, что позволило еще лучше соответствовать этим пяти условиям, подтвержденным различными испытаниями и практической эксплуатацией.
III. Давайте познакомимся с очистителем мусора для гидроэлектростанций с точки зрения рабочих характеристик очистителей мусора.
Имеется четыре технических особенности. Мы представляем ту, которая непосредственно связана с возможностями очистки мусора, а именно «технологию плавающего самонагружающегося грейфера».
● Автоматическое распознавание и классификация мусора, технология пятикратной синхронной обработки. Это техническое средство для работы в тяжелых условиях, с комплексными отходами и эффективной очистки от мусора с помощью машин.
● Автоматическая регулировка усиления усилия, а также технологии трехкратного усиления при спуске и трехкратного усиления при захвате. Эффективность работы повышается в три раза, при этом собственный вес увеличивать не требуется.
● Автоматическое использование отрицательного давления для очистки от мусора и технологии очистки в трех зонах отрицательного давления. Отходы отделяются от решеток, переходят в свободное и взвешенное состояние, благодаря чему очистка становится проще.
Мы представляем три ключевых компонента «технологии плавающего самонапорного скребкового ковша» с помощью иллюстраций и текстовых пояснений:
Введение 1: Автоматическая классификация и распознавание отходов, а также пять технологий синхронной переработки.
Как показано на рисунке справа, в каждом рабочем цикле мусороочистительная машина для гидроэлектростанций работает за счет взаимодействия нескольких групп лопастей ковша, предусмотренных конструктивной компоновкой. Отходы в динамическом потоке воды автоматически классифицируются на пять классов, включая D1-D5, а скоординированные структурно-технические средства и лопасти ковша синхронно и непрерывно очищают эти пять типов отходов и прилегающие к ним отходы первого класса*. Весь рабочий процесс может быть завершен независимо, без вмешательства искусственного интеллекта оборудования или человеческого фактора, что позволяет преодолеть и изменить общепринятый разовый принцип работы других мусороочистительных машин, которые не классифицируют отходы, а полагаются только на зубья захвата.
Примечание 1: «Прикрепленный класс I*» представляет собой лезвие обратной лопаты, которое осуществляет обратное загребание вновь налипшего мусора при движении вверх. Примечание 2: Вертикальный механизм имеет иную структуру, но аналогичные принципы работы. Крупные и малые модели различаются. Мусор класса D1 имеет максимальную фракцию 1,1–1,9 м. Мусор класса D5 имеет минимальную фракцию, составляющую 1/8–1/4 от чистого расстояния между стержнями решетки.
Лезвие лопаты имеет структурную компоновку и тесно взаимодействует с сороудерживающей решеткой под воздействием классификации мусора и отрицательного давления, что делает данную технологию эффективной для удаления стойкого мусора.
Диапазон видов отходов, которые может удалять очистная машина для гидроэлектростанций, приведен в таблице «Технические характеристики».
Описание 2: Автоматическая регулировка усиления мощности, а также технологии трехкратного усиления при спуске и трехкратного усиления при захвате.
На рисунке справа представлена схема статических усилий. Действия по раскрытию и опусканию граблей регулируют проникающую способность и силу захвата соответственно посредством непрерывного автоматического усиления за счет плавающего самоприжима. Сороочистная машина для ГЭС увеличивает эффективную проникающую способность примерно в два раза, а силу захвата — примерно в 2,5 раза по сравнению с обычными ковшовыми моделями сороочистных машин.
Другие сороочистные машины без системы усиления не способны эффективно погружаться и захватывать мусор. Даже при наличии гидравлического усиления работает только внутренняя сила системы, в то время как мусор вне системы не поддается «командам». В результате различные методы оказываются неэффективными. Сороочистная машина для ГЭС совершает прорыв и в корне меняет эту ситуацию.
На рисунке справа представлена схема действия гидродинамических сил. Мусороочистная машина для гидроэлектростанций, работающая в водной среде, выполняет свои функции по-разному в зависимости от скорости течения. При скорости потока 0,6–2,5 м/с она позволяет увеличить проникающую способность в 2,5–4,5 раза, а силу захвата — в 3–5 раз по сравнению с обычными мусороочистными машинами. Примечание: сила в текучей среде пропорциональна квадрату скорости потока.
Другие мусороочистные машины полагаются исключительно на собственный вес или внешнюю механическую энергию для усиления мощности, но не используют наиболее доступную энергию воды в рабочей среде. Мусороочистная машина для ГЭС преодолевает и меняет эту ситуацию. Можно считать, что данная машина позволяет повысить эффективность и результативность в 3 раза при тех же затратах.
Введение: В ходе инженерных испытаний было установлено, что локальные и кратковременные потери напора, вызванные мусороочистными машинами, меньше, чем потери напора перед решеткой и за ней, вызванные микро-отходами. Если гидродинамическая часть конструкции не используется, моделирование компонентов выполняется в обтекаемой форме. Локальное усилие на сороудерживающую решетку изменяется, а общее увеличение нагрузки является незначительным.
Введение 3: Автоматическое использование отрицательного давления для очистки от мусора и технологии очистки в трех зонах отрицательного давления.
Как показано на рисунке справа, это принципиальная схема рекомендуемого рабочего состояния мусороочистительной машины с водой и механизмами, а также трех зон отрицательного давления.
В конструкции, помимо статического и динамического усиления силы за счет направляющих потоков воды, предусмотрены три зоны отрицательного давления, которые неизбежны, но могут быть полностью использованы, включая положение ножа в нейтральной точке.
Функции зон отрицательного давления заключаются в том, что отходы и решетка разделяются автоматически и динамически, создается свободное состояние взвешивания и вращения, снижаются трение и сопротивление во время очистки от мусора, отходы легко удаляются; одновременно с этим отходы сверху, снизу, слева и справа автоматически адсорбируются в каждой зоне отрицательного давления.
Мусороочистительная машина для гидроэлектростанций позволяет преодолеть ситуации, когда стойкий мусор не поддается «командам» при использовании других очистных механизмов. Наглядная метафора такова: метла с пылесборником подметает сороудерживающую решетку, мусор подчиняется командам и удаляется автоматически; соответствующим образом спроектированная сороудерживающая решетка также функционирует и взаимодействует с системой. Мусороочистительная машина для ГЭС также обладает вспомогательными функциями защиты самой машины и сороудерживающей решетки. Соответствующее описание опущено.
Подводя итог, разработка мусороочистительной машины для гидроэлектростанций ориентирована на «внедорожный тип прохождения труднодоступных участков и выполнение тяжелой работы». Она наиболее применима в таких условиях, как водохозяйственные узлы, гидроэлектростанции, крупные насосные станции, а также для быстрого разделения шлака и воды на крупных металлургических заводах. Характеристики ее производительности в основном отражаются в следующем:
1. Выдающиеся показатели работы с водой и механизмами. В случае высокой скорости потока общие возможности обычных мусороочистительных машин снижаются, но у данной модели они, напротив, возрастают.
2. Качественное выполнение работы. Механизм создает рабочие предпосылки для классификации отходов и использования отрицательного давления в данной модели. Ориентируясь на сложные водные ситуации и условия эксплуатации, эта модель обладает хорошей стабильностью работы и эффективно взаимодействует с мусороудерживающей решеткой для очистки от мусора.
3. Тщательность выполнения работы. Нацеленная на комплексный и сложный состав отходов в динамической воде, система после классификации использует технические средства для работы с различными видами мусора и выполняет задачу с высокой точностью. Классифицированные отходы проходят через сочетание технологий первичной и вторичной обработки, подобно тому как последующие отряды проверяют и завершают работу, которую предыдущие группы не выполнили до конца.
4. Надлежащее исполнение. Оборудование должно быть безопасным, интеллектуальным, автоматизированным и ориентированным на человека, а также отвечать интересам выработки электроэнергии, безопасности и управления. Эти аспекты не входят в основную тему описания данного изделия, но они действительно присутствуют, в связи с чем здесь опущены.
3D-схематическая диаграмма помогает пониманию
Поскольку данный документ является лишь кратким введением, он не может охватить все аспекты, иначе он превратился бы в научную статью. Другие технические особенности, такие как интеллектуальное автоматизированное управление, автоматическая идентификация рабочего положения, автоматическое определение объема отходов, автоматическое точное позиционирование, самоблокировка и взаимоблокировка, экранирование опасностей, многоуровневая защита, беспроводное управление на малых расстояниях и проводное дистанционное управление, а также полноавтоматическая модернизация пакетов, здесь опущены.
IV. Давайте изучим мусороочистительную машину для гидроэлектростанций с точки зрения сравнения характеристик и классификации распространенных типов мусороочистительных машин.
Тип грейферного ковша
Роторного типа
Обычного ковшового типа
Для гидроэлектростанций — ковшовый грейфер с усиленным приводом
Сравнительная таблица производительности распространенных типов мусороуборочных машин
| Actual engineering test evaluation results
|
Объект испытаний производительности | Грейферный тип | Роторный тип | Обычный грабельный тип | Усиленный грабельный тип | Тип отходов | Влияние на защиту окружающей среды | Влияние на избыточную выработку электроэнергии |
| Плавающие отходы крупной фракции | Хорошо | Неприменимо | Хорошо | Хорошо | Плавающий тип — выглядит неэстетично, но не влияет на выработку электроэнергии | Да | Нет | |
| Плавающие отходы средней и мелкой фракции | Хорошо | Хорошо | Хорошо | Хорошо | Да | Незначительно | ||
| Плавающие мягкие волокнистые отходы | Относительно хорошо | Относительно хорошо | Относительно хорошо | Хорошо | Да | Незначительно | ||
| Отходы поперечной блокирующей сетки подвесного типа | Относительно плохо | Хорошо | Хорошо | Хорошо | Плавающий тип — серьезно влияет на выработку электроэнергии, критическое оседание из-за перегрузки по току и напора воды | Незначительно | Да | |
| Отходы блокирующей сетки подвесного типа | Непригодно | Плохо/вредно | Относительно хорошо | Хорошо | Нет | Да | ||
| Отходы мягкой обмотки подвесного типа | Непригодно | Относительно плохо | Относительно плохо | Хорошо | Да | Да | ||
| Отходы клеевого крепления подвесного типа | Плохо | Хорошо | Относительно хорошо | Хорошо | Да | Да | ||
| Отходы армированного волокна рулонного донного типа | Относительно плохо | Плохо | Относительно плохо | Хорошо | Тип с закрученным дном — влияет на выработку электроэнергии | Незначительно | Да — прямое и косвенное | |
| Донные отложения и седиментация валунов | Плохо | Непригодно-вредно | Плохо | Относительно хорошо — частичная косвенная очистка | Нет | Да | ||
|
Примечания: Результаты подтверждены фактическими инженерными испытаниями. Здесь приведено только качественное описание:
Хорошо: Пункт подтверждается рабочими принципами и может быть реализован на практике.
Относительно хорошо: элемент поддерживается рабочими принципами, но не может быть эффективно выполнен.
Относительно плохо: Пункт неэффективно поддерживается рабочими принципами, но может выполняться время от времени.
Плохо: Пункт не поддерживается рабочими принципами и фактически не может быть выполнен.
Неспособно: этот элемент не поддерживается рабочими принципами, фактически не может быть выполнен и приведёт к тому, что машина для очистки мусора не сможет работать корректно.
Вредно: этот элемент не поддерживается рабочими принципами, фактически не может быть выполнен и приведёт к тому, что машина для очистки мусора не сможет работать корректно, а также вызовет неисправность или повреждение машины для очистки мусора.
Актуальное инженерное испытание: изделие подвергается опыту четырёх групп — крупной, средней, малой и микро. Куньминский университет науки и технологии поручен провести инженерное моделирование течений, анализ принципиальной поддержки и разумную математическую верификацию эффективности. |
||||||||
В данной таблице приведено сравнение распространенных моделей и определено место «Сороудерживающих машин для ГЭС» в общей классификации, что не является ключевым моментом, а лишь упоминается для общего сведения.
Сороудерживающие машины подразделяются на три основных типа и девять серий; эта информация предназначена только для ознакомления с полным ассортиментом и не описывается детально:
1. Грейферный тип: серия 2, простые модели. Подходит для сбора травы и плавающих шлаков на поверхности воды, для сельского хозяйства и водного хозяйства. Применение в гидроэлектростанциях не способствует увеличению эффективности выработки электроэнергии.
2. Ротационный тип: серия 4, для помещений. Подходит для циркуляции воды на промышленных предприятиях и для городского водоснабжения и водоотвода. Применение на гидроэлектростанциях связано с высокой стоимостью, риском засорения, протечек шлака и высокой частотой отказов, риском падения деталей в турбину, а также высокими затратами на эксплуатацию, обслуживание и ремонт. Приносит скромную выгоду, но больше создает проблем, из‑за чего и станции, и производители будут испытывать затруднения.
2. Грейферный тип: серия 3, для наружной установки. Применяется в водном хозяйстве, гидроэнергетике и для промышленного оборотного водоснабжения. Данный тип обладает гибкой планировкой, является многофункциональным, хорошо адаптирован к работе с сороудерживающими решетками, удобен в использовании и техническом обслуживании. В основном выбирается для объектов гидроэнергетики, насосных станций, гидротехнических узлов и т. д.
В частности, «Сороочистная машина для гидроэлектростанций» относится к грейферному типу и представляет собой модель повышенной проходимости в семействе сороочистного оборудования, благодаря чему она отлично подходит для ГЭС, гидроузлов и прочих сооружений.
При одинаковом качестве порядок затрат и расходов на техническое обслуживание от высоких к низким следующий: роторный тип — грабельный тип — грейферный тип. Примечание: затраты на эксплуатацию в гидроэнергетике несколько выше, чем для обычных целей.
V. Давайте изучим сороочистную машину для гидроэлектростанций с точки зрения эффективности очистки от мусора — эксплуатационных характеристик.
Таблица эксплуатационных характеристик сороочистной машины для гидроэлектростанций
| No. | Наименование | Описание | Параметры производительности
|
Краткое описание характеристик
|
| 1 | Диапазон максимальной детализации очистки мусора | Жесткий и гетероморфный | Нормальный: малый φ≤330; средний φ≤440; крупный φ≤550; максимальный φ≤770-1300. Работа с ручным вмешательством (толчковый режим): ≤максимальный φ×1,5 раза | Отходы, которые могут быть захвачены сразу:
• Крупные: такие как бочка из-под бензина • Длинные: в два раза шире ширины грабель • Мелкие: шире расстояния между решетками • Тонкие: значительно меньше шага сетки Для отходов в этом диапазоне решайте совместно. |
| 2 | Диапазон максимальной длины очистки мусора | Жесткий длинный стержень и гетероморфный | Нормальное рабочее состояние: ширина граблей×1,5 раза; ручное управление (толчковый режим): ширина граблей×2 раза; ручное управление при капитальном ремонте и помощь инструмента: ширина граблей×4 раза | |
| 3 | Minimum trash cleaning granularity range | Твердые отходы | φ≥шаг сетки в свету | |
| Мягкие и волокнистые отходы | Шаг сетки в свету в пределах 60; φ≥шаг сетки в свету×1/4 | |||
| Клейкие и коллоидные отходы | Чистое расстояние между прутьями решетки в пределах 120; φ ≥ чистое расстояние между прутьями решетки × 1/6 | |||
| 4 | Types of cleaned pollutants | Отходы плавающего типа | Чистое расстояние между прутьями решетки в пределах 250; φ ≥ чистое расстояние между прутьями решетки × 1/8 | Типы осевших отходов:
Ил и песок в основном извлекаются и сбрасываются. Остальное входит в зону очистки. |
| Отходы суспензионного типа | Адгезивные ткани могут быть полностью разрушены. | |||
| Отходы вальцованного типа | Все объекты в пределах диапазона параметров очищены. | |||
| 5 | Cleaning of pollutants affecting power generation | Отходы суспензионного типа | Все, что находится в пределах заданных параметров, подлежит очистке. | Очистка отходов, влияющих на выработку электроэнергии:
• Отходы, влияющие на выработку электроэнергии, могут быть удалены. • Отходы, не влияющие на выработку электроэнергии, также могут быть удалены. • Проблема отходов, превышающих установленные параметры, также может быть решена. |
| Отходы вальцованного типа | Ил и песок выкапываются и удаляются. Все остальные объекты в пределах заданных параметров очищаются. | |||
| Отходы плавающего типа | Принято считать, что данный тип загрязнений не влияет на выработку электроэнергии напрямую. Все объекты в пределах заданных параметров очищаются. | |||
| Отходы, выходящие за пределы диапазона параметров | Нет необходимости производить мусороочистительные машины слишком большого объема, избыточной точности и чрезмерной стоимости. Компания обладает серией запатентованных вспомогательных технологий для классификации и перехвата мусора перед решеткой, дноуглубления и очистки с низкими затратами и высокой эффективностью. Технические специалисты Компании выполнят проектирование вспомогательных систем в соответствии с рабочими условиями и требованиями. |
Примечание: Содержание вышеуказанной таблицы прошло испытания в четырех группах (крупные, средние, малые и микрообъекты) с приложением повторной проверки методом гидродинамического моделирования. Важным моментом является демонстрация работы изделия.
VI. Давайте изучим мусороочистительную машину для гидроэлектростанций с помощью соответствующей информации.
К тексту невозможно прикрепить видео реальной эксплуатации. Для получения подробной информации, пожалуйста, посетите сайт http://www.zgqwj.com. Мусороочистительная машина для ГЭС является уникальной разработкой Компании, и право на использование патента и стандартов не передавалось другим предприятиям или учреждениям:
1. Технология и патентное название «Плавучая мусороочистительная машина с самоприжимным грейферным ковшом» (Floating Self-pressurization Rake Bucket Model Trash Cleaning Machine) включает в себя комбинацию нескольких запатентованных технологий. Зарегистрированные стандарты продукции выше национальных и министерских стандартов для аналогичных изделий; они восполнили пробелы в стандартах в таких областях, как «специальное оборудование для гидроэлектростанций», «специальное оборудование для гидроузлов» и «быстрое отделение шлака от воды». Новая технология была отмечена наградами Министерства водного хозяйства КНР и Министерства науки и технологий КНР, а также получила поддержку инновационных фондов различных уровней.
2. Мусороочистные машины для гидроэлектростанций используются во многих провинциях и регионах западного и южного Китая, экспортируются в Австрию, Албанию, Чили и страны Юго-Восточной Азии, а также поставляются в рамках проектов по закупке оборудования, спонсируемых Организацией Объединенных Наций. Мусороочистные машины для ГЭС получили широкое признание пользователей, а заказы поступают в основном от постоянных клиентов и по их рекомендациям.
3. Компания всегда придерживается принципа проектирования и изготовления нестандартных единичных машин и не осуществляет серийное производство оборудования с аналогичными параметрами. Компания действительно потеряла часть прибыли, но завоевала репутацию. По данным заводской статистики отслеживания, на первую половину 2018 года среди более чем 370 единиц мусороочистных машин для ГЭС не было ни одного неудачного случая эксплуатации.