中国报告大厅网讯,在2025年,闸阀行业正朝着技术创新和安全优化的方向发展。随着对水利工程安全性和可靠性的要求不断提高,闸阀在引水式电站中的应用变得尤为重要。本文将探讨闸阀式快速闸门在引水式电站中的具体应用,以及如何通过优化设计提高闸阀的性能和安全性,为相关行业人员提供参考。
《2025-2030年中国闸阀市场专题研究及市场前景预测评估报告》指出,在引水式电站中,闸阀式快速闸门的应用对于保障电站运行的安全性和可靠性至关重要。传统的筒阀和蝶阀在大流量情况下难以充分保护机组的安全,而闸阀式快速闸门能够在机组出现故障时迅速截断水流,有效防止机组飞逸,确保电站的安全运行。因此,闸阀式快速闸门的设计和应用成为引水式电站的重要组成部分。
(一)闸阀式快速闸门的结构设计
闸阀式快速闸门的设计需要综合考虑多种因素,包括闸门的形式、启闭时间、启闭速度等。以某引水式电站扩机工程为例,该电站的装机容量为1200MW,年发电量平均约为50亿kW·h,年利用小时数平均约为4400h。在扩机工程中,采用一机一洞的方式布置引水发电系统,额定水头、最小水头、最大水头分别为43.5m、33.7m、58.9m,总装机容量、单机额定引用流量分别为500MW、666m³/s。
闸门门体由门叶结构和吊耳结构组成,门叶结构共4节,采用主横梁,以同层实腹式布置为主;吊耳结构共1节,通过焊接连接。门叶顶、侧止水与底止水分别采用P型水封与条形水封。闸门主支承滑块采用钢基铜塑复合材料,并增设反向刚性支承滑块,以增强闸门的稳定性。
(二)闸阀式快速闸门的启闭设备设计
闸阀式快速闸门的启闭设备设计同样重要。在该工程中,共设置2扇快速闸门,分别设置在2个引水隧洞调压室下游处的闸门室中。孔口宽度为10m,高度为12.6m,底槛高程为43.2m。闸门采用潜孔闸阀式平面滑动闸门,在事故工况下通过水柱动水闭门,并采用静水启门的操作形式。
启闭机的持住力和启门力分别为10000kN和5000kN,启门速度为0.3~0.6m/min,闭门时间不超过3min。启闭机采用远程控制和现场控制两种方式,并在闸门门槽顶部盖板上设置油缸,平台上布置泵站,采用一泵一机的形式。
(三)闸阀式快速闸门的门槽顶部盖板连接设计
闸阀式快速闸门的门槽顶部盖板连接设计需要考虑疲劳破坏和密封性问题。在该工程中,采用螺栓预紧力的方式增强螺栓的抗疲劳能力,并确保盖板的密封效果。预紧力的施加对连接件造成挤压,使其发生形变,从而提高连接的稳定性。采用双碟自锁垫片替换弹簧垫片,以提高构件连接的稳定性。
闸阀行业现状分析指出,通过优化设计,闸阀式快速闸门在引水式电站中的应用效果显著。在机组出现故障时,闸门能够迅速关闭,有效截断水流,防止机组飞逸。同时,优化的启闭设备和门槽顶部盖板连接设计提高了闸门的稳定性和可靠性,降低了维护成本,确保了电站的安全运行。
闸阀式快速闸门在引水式电站中的应用对于保障电站运行的安全性和可靠性具有重要意义。通过优化设计,包括闸门的结构设计、启闭设备设计和门槽顶部盖板连接设计,可以显著提高闸阀的性能和安全性。随着水利工程对安全性和可靠性的要求不断提高,闸阀式快速闸门的应用将为引水式电站的安全运行提供有力保障。