BVTC 1.6. Bố trí tổ máy
II. HỆ THỐNG THIẾT BỊ PHỤ
Thiết bị thuỷ lực phụ của NMTĐ được trang bị để đảm bảo hoạt động bình thường theo thiết kế của các tổ máy thuỷ lực chính. Trong thành phần của thiết bị phụ bao gồm các hệ thống:
- Hệ thống cấp nước kỹ thuật;
- Hệ thống nước tháo khô và nước rò rỉ nhà máy;
- Hệ thống cấp dầu cho tổ máy;
BVTC - Hệ thống cấp khí nén;
- Hệ thống đo lường các thông số thuỷ lực;
2.1. Hệ thống cấp nước kỹ thuật
Hệ thống cấp nước kỹ thuật phải đảm bảo cấp nước sạch không ngừng tới các hộ tiêu thụ, nhằm giữ ổn định chế độ nhiệt cho các bộ phận đang làm việc của tổ máy ở chế độ làm việc ổn định cũng như chế độ làm việc chuyển tiếp.
Tổng lưu lượng nước làm mát cho 1 khối tổ máy là 69,7 m3/h.
Nhà máy thuỷ điện Hà Tây với cột nước dao động từ 20,66 ÷ 22,23 m. Nên phương án cấp nước kỹ thuật sẽ được lấy từ đường ống áp lực mỗi tổ máy. Phương án kết hợp: Cấp nước theo kiểu tự chảy kết hợp bơm tăng áp là phương án kỹ thuật hợp lý nhất.
Sơ đồ cấp nước kỹ thuật được chọn là sơ đồ khối gồm: Ba (03) cửa lấy nước độc lập ở hạ lưu cho ba (03) máy bơm ly tâm (02 làm việc, 01 dự phòng) năng suất 100m3/h cột áp H=20m. Cho phép mỗi tổ máy có một cửa lấy nước riêng. Ba (03) bộ lọc (02 bộ làm việc, 01 bộ dự phòng), năng suất bộ lọc 100m3/h, P=0,35Mpa, cùng các thiết bị van, khoá, thiết bị đo và hệ thống đường ống dẫn. Hệ thống được bố trí ở cao trình 544,80m.
2.2. Hệ thống nước tháo khô và nước rò rỉ 2.2.1. Các yêu cầu và lựa chọn giải pháp
Việc tháo khô phần dẫn dòng tua bin được tiến hành khi cần sửa chữa tổ máy và phần kết cấu ngầm. Toàn bộ phần dẫn dòng sẽ được làm kín nước bằng van trước tua bin, van sửa chữa tại cửa ra ống hút.
Khối lượng nước cần phải tháo ra khỏi phần dẫn dòng tổ máy như sau:
- Lượng nước trong đường ống trước và sau tua bin được tháo trực tiếp xuống hạ lưu nhờ các van thoát nước .
- Lượng nước trong buồng xả cần tháo cạn là : 25,6 m3
- Lượng nước trong buồng xoắn được tháo trực tiếp xuống hạ lưu Lưu lượng nước rò rỉ
- Lưu lượng nước rò rỉ qua gioăng của cửa van hạ lưu được lấy để tính toán là 0, 3 lít/s cho 1 mét dài theo chu vi cửa van. Tổng lưu lượng nước rò rỉ qua van trong thời gian 4 giờ là 62,21 m3/h.
- Lượng nước rò rỉ nhà máy chọn sơ bộ là 51,84 m3
Toàn bộ khối lượng nước cần tháo khoảng 381,22 m3 sẽ tự chảy về buồng thu nước tại cao trình ∇539,80, từ đó sẽ được bơm đổ về hạ lưu.
2.2.2. Lựa chọn, bố trí thiết bị và quy trình tháo nước a. Hệ thống thu nước
Một buồng thu nước rò rỉ dung tích V = 92,0m3 được bố trí cao trình đáy ∇ 539,80m, thấp hơn buồng xả của tổ máy, với mục đích tháo nước tự chảy từ phần dẫn dòng. Dung tích này cho phép tạo độ chênh áp 2 phía cửa van, làm tăng độ kín của gioăng cửa van.
BVTC Một buồng thu nước tháo khô dung tích V = 128,0m3 ở cao độ ∇539,30m, tại mỗi ống xả được lắp 01 van hình đĩa φ150mm, đóng mở bằng kích thuỷ lực do nhà máy chế tạo tua bin cung cấp. Từ đây nước được dẫn qua ống φ150mm đổ vào buồng thu nước.
b. Lựa chọn giảp pháp
Để bơm tháo hết khối lượng nước tháo khô trong 4 giờ, lựa chọn 02 máy bơm chìm (01 làm việc, 01 dự phòng) đặt ở đáy bể thu nước rò rỉ cao độ ∇539,80m với thông số sau:
- Lưu lượng : 100 m3/h
- Cột nước : 30 m
Bơm nước được nối với (01) rơ le cảm ứng mực nước, bơm sẽ tự động bơm khi đạt đến mực nước được cài đặt.
Để tháo khô tổ máy phục vụ cho bảo dưỡng, sửa chữa tổ máy, chọn bơm ly tâm trục ngang, bơm được bố trí tại cao độ ∇543,10m phương án này được chọn với ưu điểm: đơn giản về bố trí và đảm bảo an toàn. Trên đường áp lực của mỗi bơm phía trước bơm được lắp một van đóng mở bằng điện, tiếp đến là van một chiều giải phóng bơm khỏi áp lực nước khi dừng bơm. Trạm bơm hoạt động tự động nhờ bộ kiểm soát mực nước, cũng có thể điều khiển tại chỗ bằng tay.
Hai (02) bộ máy bơm ly tâm (01 làm việc, 01 dự phòng) được trang bị cho tháo cạn tổ máy năng suất làm việc Q=100m3/h; H=20m cùng hệ thống van, khoá và đường ống để vận hành.
2.3. Hệ thống cung cấp dầu áp lực 2.3.1. Cấp dầu tổ máy
Tổng số lượng dầu vận hành cho 1 tổ máy dự kiến : 2,15 m3. Trong đó:
- Dầu vận hành : 1,0 m3.
- Dầu bôi trơn tổ máy : 0,8 m3.
- Dầu bổ sung : 0,35 m3.
Hệ thống được bố trí gồm:
- 01 thùng chứa dầu sạch bằng thép dung tích : 3,5 m3.
- 01 thùng chứa dầu vận hành bằng thép dung tích : 2,5 m3.
Thể tích thùng dầu tính đủ để có thể nạp và xả dầu cho bất cứ cụm nào của tổ máy thuỷ lực. Các thùng dầu được liên thông bằng hệ thống đường ống toàn nhà máy với các tổ máy và cột tiếp nhận dầu trên sàn lắp máy.
- 01 bơm dầu chạy điện:
Năng suất : 1,5 m3/giờ.
Áp lực dầu ở đầu ra : 0,35 Mpa
Công suất tiêu thụ : 2,2KW
- 01 bơm dầu từ bể tách dầu
BVTC Năng suất : 1,0 m3/giờ.
Áp lực dầu ở đầu ra : 0,35 Mpa
Công suất tiêu thụ : 2,2KW
- 01 máy lọc dầu ly tâm.
Năng suất : 1,5 m3 /giờ.
Áp lực dầu ở đầu ra : 0,35Mpa.
Công suất tiêu thụ : 15,0KW.
Các thiết bị này được lắp đặt trong buồng cơ sở dầu, tại cao độ ∇551,60m . Máy bơm dầu từ bể tách dầu được đặt tại cao trình ∇543,10m. Dầu bẩn đã sử dụng cần đưa đi xử lý, dầu khô sạch sẽ được nạp vào thùng dầu sạch qua họng dầu sạch.
Các thông số của thiết bị trong hệ thống cơ sở dầu sẽ được nhà thầu thiết bị chính xác lại để phù hợp với thiết bị cung cấp sao cho hệ thống vận hành tốt, tuy nhiên những thông số náy sẽ không thay đổi nhiều.
2.3.2. Cấp dầu máy biến áp
Tổng lượng dầu của 1 máy biến áp là 13,33 m3. Tại sàn lắp ráp của nhà máy bố trí: các họng để nạp và xả 1 phần dầu của máy biến áp vào trực tiếp các ô tô xitéc.
Để xử lý dầu biến áp trong quá trình nạp dầu vào máy và khi lắp đặt, sửa chữa được tiến hành ở sàn lắp ráp của nhà máy.
2.4. Hệ thống cơ sở khí nén
Do công suất của tổ máy nhỏ, lượng khí nén cần thiết để phục vụ các nhu cầu ít nên trong thiết kế bản vẽ thi công dự kiến chọn 1 hệ thống khí nén áp lực thấp 0,8 Mpa để cung cấp.
2.4.1. Hệ thống cấp khí nén áp lực thấp 0,8 Mpa
Hệ thống này được lắp đặt để phục vụ các nhu cầu:
- Cấp khí nén ban đầu cho máy điều tốc và thiết bị dầu áp lực - Cấp khí nén cho hệ thống phanh hãm tổ máy.
- Cấp khí nén cho hệ thống điều khiển, đo lường các thông số thuỷ lực.
- Cấp khí nén cho nhu cầu kỹ thuật sử dụng các dụng cụ vận hành bằng khí nén trong sửa chữa và các nhu cầu sử dụng khác.
Sơ đồ nguyên lý của hệ thống cấp khí nén thấp áp được trình bày trong bản vẽ TĐ.056-HT-TBCN- 16
2.4.2. Bố trí thiết bị trung tâm cấp khí nén
Toàn bộ các máy nén khí, các bình chứa khí, đường ống góp, các van của hệ thống khí nén 0,8 Mpa được bố trí gọn trong buồng khí nén tại cao độ ∇551,60m. Với cách bố trí này tạo thuận lợi cho việc vận hành. Tất cả các máy nén khí đều được làm mát bằng không khí.
2.5. Thông gió và điều hòa không khí
Được thiết kế theo TCVN 5687: 1992- Thông gió, điều tiết không khí, sưởi ấm- Tiêu chuẩn thiết kế.
BVTC2.5.1. Yêu cầu các thông số vi khí hậu
(Lấy theo giá trị trung bình-Thông số trong nhà) - Công tác thông gió:
Mùa mưa: - Nhiệt độ Tt D = 24±2 0 C - Độ ẩm φt D = 65±5 0 C Mùa khô: - Nhiệt độ Tt D = 25±2 0 C - Độ ẩm φt D = 65±5 0 C - Công tác điều hòa:
- Nhiệt độ Tt = 23±1 0 C - Độ ẩm φt D = 60±5 0 C
2.5.2. Bố trí hoạt động thiết bị thông gió và điều hòa không khí
Hệ thống thông gió trong nhà máy được xác định là thông gió hút. Bố trí hoạt động của hệ thống thông gió điều hòa trong nhà máy được xác định theo công năng sử dụng và theo bố trí kiến trúc, thiết bị trong nhà máy. Nhìn chung, nhà máy được xác định hút cục bộ là chính.
a. Hệ thống thông gió
Hệ thống thông gió trung tâm
Hệ thống thông gió trong nhà máy được bố trí tập trung tại phòng thông gió đặt tại cao trình 551,60. Trong phòng thông gió bố trí 6 quạt gió li tâm bao gồm 03 quạt hút và 03 quạt đẩy.
Các trục đứng cấp gió và hút gió đi theo hộp kỹ thuật đặt phía sau phòng phân phối 35KV.
Cửa ra, vào của mỗi quạt đều được bố trí một van gió đóng mở bằng tay phục vụ cho sửa chữa và vận hành quạt dự phòng.
Qụat hút gom không khí từ các miệng hút ngang đặt trên đường ống nhánh tại các không gian dưới cao trình 555,50, dẫn bằng đường ống theo hộp kỹ thuật thải ra ngoài, đáy miệng thải đặt ở cao trình 562,00. Cửa gió thải là cửa gió kiểu nan chớp bố trí lưới chắn rác bằng Inox. Trước các miệng thổi và hút gió trong hệ thống đều có các hộp van điều chỉnh lưu lượng (bằng tay) để hiệu chỉnh hệ thống trước khi đi vào hoạt động. Miệng thổi được chế tạo bằng tôn tráng kẽm, bên ngoài sơn tĩnh điện. Hộp van chế tạo bằng thép tráng kẽm.
Hệ thống thông gió cục bộ
Các quạt hút cục bộ được bố trí trong các không gian nằm trên cốt 553,50:
- Phòng điều khiển trung tâm: Bố trí hai (02) quạt gắn tường, lưu lượng hút Q=500 m3/h – 1 pha 220V, P=0.022kW.
- Phòng phân phối điện áp 35KV: Bố trí hai (02) quạt gắn tường, lưu lượng hút Q=500 m3/h – 1 pha 220V, P=0.022kW.
- Gian máy từ cao trình 559,00 lên: Bố trí ba (03) quạt hút cục bộ, lưu lượng Q=15000m3/h - 3 pha 380KV, P=0,55KW.
- Hai phòng vệ sinh: Bố trí hai (02) quạt gắn tường, lưu lượng hút Q=500 m3/h – 1 pha 220V, P=0.022kW.
b. Thiết bị điều hòa nhiệt độ
BVTC Điều hòa không khí được bố trí tại các phòng:
- Phòng điều khiển trung tâm: Bố trí một (01) bộ máy điều hoà cục bộ loại áp trần, công suất làm lạnh 50000 Btu/h. Hai (02) bộ máy điều hoà cục bộ loại treo tường, công suất làm lạnh 30000 Btu/h.
- Phòng Thông tin: Bố trí một (01) bộ máy điều hoà cục bộ loại áp trần, công suất làm lạnh 36000 Btu/h.
2.6. Hệ thống cấp thoát nước bên trong nhà
Thiết kế theo tiêu chuẩn TCVN 4513: 1988 Cấp nước bên trong-Tiêu chuẩn thiết kế.
Hạng mục cấp thoát nước bên trong nhà được thiết kế và bố trí trực tiếp trong phạm vi nhà máy. Nguồn thải được xử lý đảm bảo yêu cầu nguồn thải cần thiết sau đó thoát vào cống thoát nước của tuyến đường ống áp lực.
2.6.1. Nguồn cấp và bố trí cấp nước.
Nguồn nước sử dụng cho sinh hoạt trong nhà máy là nước ngầm. Giếng khoan và hệ thống xử lý nước được xây dựng từ giai đoạn thi công khu phụ trợ, biện pháp và đường ống cấp đến nhà máy sẽ được xác định trong giai đoạn thiết kế thi công. Trong giai đoạn thiết kế bản vẽ thi công chỉ xác định từ đoạn ống chờ bên ngoài cấp vào trong nhà máy.
Thiết bị trữ nước nhà máy được xác định là 01 téc 3,0m3 đặt tại cao trình 563,80 (trên mái) được nối với ống d=32mm chờ thông qua một bơm chân không.
Cấp nước xuống các thiết bị vệ sinh:
Nước từ téc theo đường ống trục đứng d=32mm tự chảy, ống cấp đến các thiết bị vệ sinh dùng ống d=20mm.
Thiết bị và phụ kiện cấp nước
- Bơm cấp nước lên téc: 01 bơm chân không 1Ph có các thông số:
+ Cột áp : 20m
+ Lưu lượng: 3,6m3/h + Công suất : 0,75 KW
- Van trên đường ống: dùng loại van chặn đồng, nối ren
- Đường ống cấp nước: Toàn bộ ống dẫn trong hệ thống dùng ống thép tráng kẽm, nối ren.
2.6.2. Thu và thoát nước sinh hoạt
Hệ thống thoát nước sinh hoạt nhà máy được bố trí thu vào bể phốt xử lý, nước sau bể phốt đến hố ga và thoát vào cống thoát nước tuyến áp lực.
Nước rửa thu xuống hố ga bằng ống PVC d=60mm, hố ga đặt sau bể phốt.
Nước xả thoát xuống ngăn chứa của bể phốt. Bể phốt gồm 03 ngăn: 01 ngăn chứa, 02 ngăn lắng.
Bể phốt và hố ga được đặt dưới cao trình 559,00m.
Bể phốt có dung tích đảm bảo 3 năm lấy cặn 1 lần. Dung tích thật là 2,6m3.
Tường bể và vách bể xây bằng gạch đặc M75, vữa ximăng M75, đậy bằng tấm đan bê
BVTCtông cốt thép.
Đường ống thoát nước rửa dùng ống PVC có đường kính từ d=40-60mm.
Đường ống thoát nước xả dùng ống PVC có đường kính d ≥ 90mm. Cốt ống ra của hố ga thấp hơn cốt ống ra của bể phốt.
2.7. Cấp nước cứu hỏa, chữa cháy
Thiết kế theo Tiêu chuẩn xây dựng kỹ thuật phòng cháy chữa cháy 1999 – Các yêu cầu thiết kế.
Hệ thống cấp nước cứu hỏa điều khiển bằng tay.
Hệ thống được thiết kế đáp ứng các yêu cầu sau:
Các họng nước cứu hoả và các thiết bị chống cháy được đặt tại những vị trí dễ nhìn thấy. Thuận lợi trong việc triển khai chữa cháy đến các không gian khác nhau của nhà máy với thời gian nhanh nhất.
Hệ thống chữa cháy bằng tay dùng họng nước phân bố tại các khu vực thích hợp trong và ngoài Nhà máy .
Hệ thống chữa cháy bằng phun mưa tự động các tổ máy phát.
Các bình khí dioxit cacbon (CO2) xách tay đặt tại các khu vực thích hợp trong Nhà máy.
2.7.1. Lưu lượng nước chữa cháy cho nhà máy
Lưu lượng nước yêu cầu cho nhà máy được tính toán qua các thông số cơ bản sau:
- Lưu lượng chữa cháy bên trong gian máy: 2 họng cứu hoả : 5,0 l/giây - Lưu lượng chữa cháy bên ngoài nhà máy : 2,5 l/giây - Lưu lượng chữa cháy cho 1 tổ máy phát: : 8,0 l/giây
- Áp lực vòi phun yêu cầu : 30 m
Chọn lưu lượng tính toán chung toàn hệ thống chữa cháy : 10 l/giây 2.7.2. Nguồn cấp nước
Nguồn cấp nước cứu hỏa được lấy từ hạ lưu nhà máy. Nguồn cấp nước được coi là vô tận.
Thiết bị cho hệ thống cấp nước cứu hoả gồm một (01) máy bơm tăng áp, năng suất Q=100m3/h, áp lực 0,5Mpa cùng van khoá, đường ống và các thiết bị đo khác.
Đường ống từ cứu hỏa cấp vào mạng vòng bằng ống d=120mm qua các van điều khiển. Dùng ống d=80mm từ mạng vòng cấp đến các trục đứng, các giàn phun mưa.
Để đảm bảo không bị tắc và trục trặc, hệ thống được bố trí thêm bộ lọc thô và van lọc cặn tại đầu hút của bơm. Đầu vào của bộ lọc thô bố trí van một chiều.
Do vậy đảm bảo được việc cấp nước liên tục cho chữa cháy trong trường hợp xảy ra cháy trong nhà máy.
2.7.3. Bố trí cấp nước trong hệ thống cấp nước cứu hỏa a. Cấp nước cho hệ thống các họng nước chữa cháy:
BVTC
Nước được lấy ra từ các trục ống đứng φ80 trích từ mạng vòng đẫn đến các họng chữa cháy bằng ống φ50. Hệ thống họng chữa cháy được đặt dọc theo trục đứng cạnh cầu thang và tường về phía hạ lưu. Các họng cứu hỏa được đặt trong hộp cứu hỏa tiêu chuẩn, hộp đặt cách mặt sàn 1,25m. Khoảng cách giữa các hộp từ 20÷30m.
b. Cấp nước các dàn phun mưa:
Các dàn phun mưa được thiết kế để chữa cháy cho các tổ máy phát.
Tại máy phát: nhà thầu cung cấp máy phát sẽ bố trí hai vòng ống thép bao quanh cuộn dây Stator, các ống thép này được đục nhiều lỗ nhỏ sắp xếp theo trật tự tính toán trước, có đường kính thích hợp để đảm bảo áp lực phun và kích thước tia nước cần thiết dập tắt đám cháy. Áp lực tự do trong đường ống dẫn nước cứu hỏa ở điểm cao nhất và xa nhất đảm bảo tối thiểu phải lớn hơn 20m. Đường ống dẫn dùng ống thép chịu áp lực.
c. Đường ống cấp nước và phụ kiện, phương tiện chữa cháy khác
Đường ống cấp mạng vòng Ф80. Nước cứu hỏa trong toàn nhà máy được lấy từ mạng vòng cấp đến các thiết bị chữa cháy theo mạch nhánh.
Chữa cháy cho tổ máy dùng nước cứu hỏa từ các họng chữa cháy xung quanh.
Nước chữa cháy từ các tổ máy phát được dẫn theo đường ống tự chảy về các khu vực thu nước rò rỉ.
- Bể chứa cát, xẻng, bình chữa cháy, và trụ cấp: nước cứu hỏa.
2.8. Hệ thống đo lường các thông số thuỷ lực
Hệ thống đo lường các thông số thuỷ lực của công trình đảm bảo cung cấp liên tục các số liệu về mực nước thượng, hạ lưu, cột nước và lưu lượng qua công trình, đồng thời phục vụ tự động hoá điền khiển các tổ máy.
Hệ thống phải đảm bảo:
- Đo và ghi nhận mực nước thượng, hạ lưu;
- Xác định và ghi nhận cột nước tĩnh (netto) tại các tổ máy;
- Xác định và ghi nhận lưu lượng nước qua từng tổ máy. Xác định lượng nước qua công trình (cộng dồn lưu lượng theo thời gian);
- Kiểm tra mức chênh áp qua lưới chắn rác tại cửa lấy nước, qua đó đánh giá được mức rác tụ lại trên mặt lưới;
- Phát các tín hiệu chuẩn tới hệ thống điều khiển trung tâm.
Để thực hiện được các thông số nói trên, cần phải lắp đặt đồng bộ các thiết bị đo tín hiệu phù hợp cho từng thông số đo, các bộ phận thiết bị đo phải cho tín hiệu đầu ra chính xác đã được quy chuẩn.
Thiết bị phần sơ cấp được bố trí tại các diện tích kín không thể bị ngập nước.
Thiết bị phần thứ cấp được bố trí trong trung tâm điều khiển nhà máy, tủ bảng điều khiển nhà máy.
Khi thiết kế chi tiết hệ thống đo cần xem xét kỹ và cụ thể hệ thống đo lường cho từng thông số thuỷ lực cần đo. Phải có sơ đồ cụ thể lắp đặt các thiết bị đo, lắp đặt các ống đo hoặc các đường truyền tín hiệu đo trong bê tông ddeer xác định mực nước, cột nước và lưu lượng nước phục vụ thử nghiệm thực tế tổ máy.