Conform Codului pentru Proiectarea Anti-Îngheț a Structurilor Hidraulice, betonul F400 se va utiliza pentru părțile structurilor importante, puternic înghețate și dificil de reparat în zone cu temperaturi scăzute (betonul trebuie să poată rezista la 400 de cicluri de îngheț-dezgheț). Conform acestei specificații, betonul F400 se va utiliza pentru placa de afiș și placa de bază deasupra nivelului apei stagnante a barajului de anrocamente al rezervorului superior al Centralei Electrice cu Stocare prin Pompare Huanggou, zona de fluctuație a nivelului apei de la intrarea și ieșirea rezervorului superior, zona de fluctuație a nivelului apei de la intrarea și ieșirea rezervorului inferior și alte părți. Înainte de aceasta, nu exista niciun precedent pentru aplicarea betonului F400 în industria hidroenergetică internă. Pentru a prepara betonul F400, echipa de construcții a investigat institute de cercetare interne și producători de aditivi pentru beton în mai multe moduri, a încredințat companii profesionale pentru a efectua cercetări speciale, a preparat betonul F400 prin adăugarea de fum de silice, agent antrenor de aer, agent reducător de apă de înaltă eficiență și alte materiale și l-a aplicat la construcția Centralei Electrice cu Stocare prin Pompare Huanggou.
În plus, în zonele extrem de reci, dacă betonul care intră în contact cu apa prezintă fisuri ușoare, apa va pătrunde în crăpături în timpul iernii. Datorită ciclului continuu de îngheț-dezgheț, betonul va fi distrus treptat. Dala de beton de apărare a barajului principal al rezervorului superior al centralei electrice cu acumulare prin pompare joacă rolul de reținere a apei și de prevenire a infiltrațiilor. Dacă există multe fisuri, siguranța barajului va fi redusă serios. Echipa de construcții a Centralei Electrice cu Acumulare prin Pompare Huanggou a dezvoltat un tip de beton rezistent la fisuri - adăugând agent de expansiune și fibră de polipropilenă la amestecarea betonului pentru a reduce apariția fisurilor din beton și a îmbunătăți și mai mult rezistența la îngheț a dalei de beton de apărare.
Ce se întâmplă dacă există crăpături pe fațada de beton a barajului? Echipa de construcții a instalat, de asemenea, o linie de rezistență la îngheț pe suprafața panoului - folosind poliuree răzuită manual ca strat protector. Poliureea răzuită manual poate întrerupe contactul dintre beton și apă, poate încetini dezvoltarea deteriorării prin îngheț-dezgheț a betonului de fațadă și, de asemenea, poate preveni erodarea betonului de către alte ingrediente nocive din apă. Are funcții de impermeabilizare, anti-îmbătrânire, rezistență la îngheț-dezgheț etc.
Placa de apărare din beton a barajului de anrocamente nu este turnată dintr-o dată, ci construită în secțiuni. Acest lucru are ca rezultat o îmbinare structurală între fiecare secțiune a panoului. Tratamentul anti-infiltrații obișnuit constă în acoperirea îmbinării structurale cu o placă de acoperire din cauciuc și fixarea acesteia cu șuruburi de expansiune. În timpul iernii, în zonele cu temperaturi extrem de scăzute, zona rezervorului va fi supusă unei straturi de gheață mai groase, iar partea expusă a șurubului de expansiune va fi înghețată împreună cu stratul de gheață, provocând deteriorarea prin smulgerea gheții. Centrala electrică cu acumulare prin pompare Huanggou adoptă în mod inovator o structură de tip acoperire compresibilă, care rezolvă problema îmbinărilor structurale deteriorate de smulgerea gheții. Pe 20 decembrie 2021, prima unitate a Centralei electrice cu acumulare prin pompare Huanggou va fi pusă în funcțiune pentru generarea de energie electrică. Funcționarea pe timp de iarnă a dovedit că acest tip de structură poate preveni deteriorarea îmbinărilor structurale ale panourilor cauzată de smulgerea gheții sau extrudarea prin expansiune a înghețului.
Pentru a finaliza construcția proiectului cât mai curând posibil, echipa de construcții a încercat să efectueze construcția pe timp de iarnă. Deși nu există aproape nicio posibilitate de construcție pe timp de iarnă în aer liber, centrala subterană, tunelul de transport al apei și alte clădiri ale centralei electrice cu acumulare prin pompare sunt îngropate adânc în pământ și prezintă condiții de construcție dificile. Dar cum se turnează betonul iarna? Echipa de construcții va instala uși de izolație pentru toate deschiderile care leagă cavernele subterane de exterior și va instala ventilatoare cu aer cald de 35 kW în interiorul ușilor; Sistemul de amestecare a betonului este complet închis, iar instalațiile de încălzire sunt instalate în interior. Înainte de amestecare, se spală sistemul de amestecare a betonului cu apă fierbinte; Se calculează cantitatea de agregate grosiere și fine pe timp de iarnă în funcție de cantitatea de terasament al betonului necesară pentru turnarea pe timp de iarnă și se transportă în tunel pentru depozitare înainte de iarnă. Echipa de construcții încălzește, de asemenea, agregatele înainte de amestecare și pune „haine căptușite cu bumbac” pe toate autobetonierele care transportă beton pentru a se asigura că temperatura este menținută în timpul transportului betonului; După turnarea inițială a betonului, suprafața betonului va fi acoperită cu o pătură termoizolantă și, dacă este necesar, cu o pătură electrică pentru încălzire. În acest fel, echipa de construcții a redus la minimum impactul vremii reci asupra construcției proiectului.
Asigurarea funcționării în siguranță a centralelor electrice cu acumulare prin pompare în regiunile extrem de reci
Când o centrală electrică cu acumulare prin pompare pompează apă sau generează electricitate, nivelul apei din rezervoarele superioare și inferioare se va schimba constant. În timpul iernii reci, când centrala electrică cu acumulare prin pompare are sarcini de funcționare zilnice, în centrul rezervorului se va forma o calotă de gheață plutitoare, iar în exterior se va forma un inel de gheață zdrobită. Stratul de gheață nu va avea un impact mare asupra funcționării centralei electrice cu acumulare prin pompare, dar dacă sistemul energetic nu necesită funcționarea centralei electrice cu acumulare prin pompare pentru o perioadă lungă de timp, rezervoarele superioare și inferioare pot fi înghețate. În acest moment, deși există suficientă apă în rezervorul centralei electrice cu acumulare prin pompare, corpul de apă nu poate curge din cauza incapacității de a se conecta cu atmosfera, iar funcționarea forțată va aduce riscuri de siguranță pentru structurile de alimentare cu apă și echipamentele și instalațiile unității.
Echipa de construcții a efectuat un studiu special privind modul de funcționare pe timp de iarnă a centralelor electrice cu acumulare prin pompare. Cercetarea arată că operațiunea de dispecerizare este esențială pentru a asigura funcționarea în siguranță a centralelor electrice cu acumulare prin pompare pe timp de iarnă. În timpul iernii reci, cel puțin o unitate generează electricitate sau pompează apă mai mult de 8 ore pe zi, ceea ce poate împiedica formarea unei calote glaciare complete în rezervor; Atunci când dispecerizarea rețelei electrice nu poate îndeplini condițiile de mai sus, se vor lua măsuri anti-gheață și de spargere a gheții.
În prezent, există trei măsuri principale împotriva gheții și a spargerii gheții pentru rezervoarele și puțurile de eșapament ale centralelor electrice cu acumulare prin pompare: spargerea artificială a gheții, umflarea cu gaz de înaltă presiune și spălarea pompei de apă pentru spargerea gheții.
Costul metodei de spargere artificială a gheții este scăzut, dar timpul de funcționare al personalului este lung, riscul este ridicat, iar accidentele de siguranță sunt ușor de produs. Metoda de umflare cu gaz de înaltă presiune constă în utilizarea aerului comprimat ejectat de compresorul de aer în apa adâncă pentru a ejecta un flux puternic de apă caldă, care poate topi stratul de gheață și poate preveni formarea unui nou strat de gheață. Centrala electrică cu acumulare prin pompare Huanggou adoptă metoda de spălare a pompei de apă și spargere a gheții, adică pompa submersibilă este utilizată pentru a pompa apa adâncă, iar apoi apa este ejectată prin orificiul de jet de pe conducta de jet pentru a forma un flux continuu de apă, astfel încât să prevină înghețarea suprafeței locale a apei.
Gheața plutitoare care intră în canalul de curgere este un alt risc al centralei electrice cu acumulare prin pompare în timpul funcționării pe timp de iarnă, putând deteriora turbinele hidraulice și alte echipamente mecanice. La începutul construcției Centralei Electrice cu Acumulare prin Pompare Huanggou, au fost efectuate teste pe model, iar viteza critică a gheții plutitoare care intră în canal a fost calculată la 1,05 m/s. Pentru a reduce viteza de curgere, Centrala Electrică cu Acumulare prin Pompare Huanggou a proiectat secțiunile de intrare și ieșire suficient de mari și a setat secțiunile de monitorizare a vitezei de curgere și a temperaturii la diferite altitudini față de intrare și ieșire. După o monitorizare pe timp de iarnă, personalul centralei nu a găsit gheață plutitoare care să intre în canalul de curgere.
Perioada de pregătire a Centralei Electrice cu Accumulare prin Pompare Huanggou începe în ianuarie 2016. Prima unitate va fi pusă în funcțiune pentru generarea de energie electrică pe 20 decembrie 2021, iar ultima unitate va fi pusă în funcțiune pentru generarea de energie electrică pe 29 iunie 2022. Perioada totală de construcție a proiectului este de șase ani și jumătate. Comparativ cu proiecte similare de centrale electrice cu acumulare prin pompare din China, perioada de construcție a centralei electrice cu acumulare prin pompare Huanggou nu a rămas în urmă, deoarece aceasta este amplasată în zone extrem de reci. După ce au trecut prin testul unei ierni reci, toate structurile hidraulice, echipamentele și instalațiile Centralei Electrice cu Accumulare prin Pompare Huanggou funcționează normal. În special, scurgerea maximă în spatele barajului de umplutură din beton al rezervorului superior este de numai 4,23 L/s, iar indicele de scurgere este la nivelul cel mai înalt printre barajele de pământ de aceeași scară din China. Unitatea pornește rapid, răspunde rapid și funcționează stabil. Acesta își asumă sarcinile Rețelei Electrice de Nord-Est pentru a face față vârfurilor de energie din timpul verii, iernii și la festivalurile importante și asigură funcționarea sigură și stabilă a Rețelei Electrice de Nord-Est.
Data publicării: 17 noiembrie 2022
