81超高水頭新型水泵水輪機(jī)葉輪應(yīng)用

針對某蓄能電站超寬水頭變幅的特點(diǎn),探討了水泵水輪機(jī)設(shè)計(jì)參數(shù)的選擇。以cfd技術(shù)為手段展開優(yōu)化設(shè)計(jì),使優(yōu)化后的水泵水輪機(jī)在保證水泵揚(yáng)程超大變幅的前提下,既能滿足高揚(yáng)程對抽水量和效率的要求,又能將低揚(yáng)程工況的空化性能控制在合理的范圍內(nèi),同時還可兼顧水泵與水輪機(jī)工況的能量匹配關(guān)系。研究成果可為水泵水輪機(jī)的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供參考。

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聽命河水電站運(yùn)行水頭范圍為875.20～921.50m,已經(jīng)超過了混流式水輪機(jī)的運(yùn)行范圍極限,只能選擇沖擊式水輪機(jī)。沖擊式水輪機(jī)是按照動量定理進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換的,與反擊式水輪機(jī)做功方式不同,因此,其選型的計(jì)算方法有自身的特點(diǎn),在保證單位轉(zhuǎn)速的條件下還需考慮轉(zhuǎn)輪直徑d_1與噴嘴直徑d_0之比m值的合理性。本文通過對聽命河水電站水輪機(jī)的選型計(jì)算,對超高水頭段沖擊式水輪機(jī)選擇進(jìn)行探討。

裝有多級式水泵水輪機(jī)的高水頭地下式 抽水蓄能電站的合理布置 教授f．a(chǎn)．ht~rpo 最近{o一15年來，在意大剝和法國有若于座蠢水頭的抽水蓄能電站投人運(yùn)行． 它們均采用緊湊布置的多級式水秉水輪機(jī)組，代替了以前在85o—i300m水頭范圍 內(nèi)通常采用的由水主卜式永輪機(jī)和多級水泵組成的笨重的三機(jī)式機(jī)組。 例如．意大利的拉哥曩利輿(lbgodelio)抽水蓄能電姑舶帆組高度將近45m， 因此其洞寶的總開撼高度約需60m。西班牙的蒙塔馬拉(montarmra)抽水蓄能電 站的相應(yīng)高度為35m和47．5m如糶考慮下支峻，_圊j上述足寸幾乎增加到54m和77m (圖i)。 j岳目的控科什(hcodae)抽承蓄能電粘采用多綴式水泵水輪視代替三機(jī)式機(jī) 組．使廠房高度扶43m磕少到25．75m,即藏少40％：地下并挖量從3．47萬l磕少至

對具有可逆式水泵水輪機(jī)、上下游調(diào)壓井、一管多機(jī)布置的高水頭抽水蓄能電站建立了過渡過程仿真計(jì)算數(shù)學(xué)模型,編制了程序.首次對國內(nèi)正籌建中的兩個大型高水頭抽水蓄能電站多種布置方式的多種工況進(jìn)行了仿真計(jì)算,得到有益的結(jié)論,為設(shè)計(jì)部門提供了設(shè)計(jì)依據(jù)。

為了研究水泵在水輪機(jī)泵工況小流量下的流場特性,對某電站水泵水輪機(jī)進(jìn)行建模.采用simplec算法和剪切壓力傳輸模型(sstk-ω)模擬泵工況的流場特性,分析當(dāng)泵工況活動導(dǎo)葉處于設(shè)計(jì)開度時在小流量下轉(zhuǎn)輪、導(dǎo)葉的流場,結(jié)合實(shí)驗(yàn)對水泵水輪機(jī)的性能進(jìn)行對比計(jì)算.結(jié)果顯示,在導(dǎo)葉設(shè)計(jì)開度下當(dāng)體積流量為設(shè)計(jì)流量的15%~53%時揚(yáng)程曲線有小幅度波動;流量越小在導(dǎo)葉間的類似射流現(xiàn)象越明顯,隨著流量降低渦結(jié)構(gòu)逐漸增多并且尺度逐漸變大,以至于充滿整個活動導(dǎo)葉與固定導(dǎo)葉之間的流域;導(dǎo)葉的存在是小流量下?lián)P程小幅度波動的主要原因.以上結(jié)論均可為水泵水輪機(jī)的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供依據(jù).

現(xiàn)代抽水蓄能機(jī)組朝著更高的運(yùn)行靈活性、更寬的水力機(jī)械運(yùn)行范圍（尤其在水泵模式下）和更高可靠性方向發(fā)展。混流可逆式水泵水輪機(jī)主要設(shè)計(jì)目標(biāo)是在水泵和水輪機(jī)工況下找到最優(yōu)的平衡。其中，水泵工況的設(shè)計(jì)要求是決定性的因素，因此即使水輪機(jī)工況下的性能是世界水平的，但一項(xiàng)抽水蓄能工程的成功與否取決于水泵水輪機(jī)水泵工況下要求的最高揚(yáng)程和起動穩(wěn)定性。本文討論了先進(jìn)的cfd數(shù)值模擬在水泵水輪機(jī)水力性能和動態(tài)現(xiàn)象方面對設(shè)計(jì)者評價(jià)其設(shè)計(jì)工作所提供的幫助。如今一種標(biāo)準(zhǔn)的做法是用穩(wěn)態(tài)流的雷諾平均n-s方程（rans）對單個部件或?qū)κ褂没旌辖唤缑骜詈系亩嗖考牧黧w進(jìn)行計(jì)算機(jī)模擬。這種標(biāo)準(zhǔn)的方法計(jì)算周期短，是一種很好的工程工具。但是，由于進(jìn)行了必要的簡化其精度是有限的。因此開發(fā)了新的方法，該方法能夠?qū)λ迷诟邠P(yáng)程和小流量條件下限制水泵運(yùn)行的旋轉(zhuǎn)失速的發(fā)生進(jìn)行更可靠的預(yù)測。對水泵水輪機(jī)在此不穩(wěn)定區(qū)的現(xiàn)象進(jìn)行了細(xì)致的研究。設(shè)計(jì)階段的另一項(xiàng)重要任務(wù)是對轉(zhuǎn)輪的空化進(jìn)行適當(dāng)?shù)念A(yù)測。用多相cfd計(jì)算對空化流進(jìn)行預(yù)測仍舊是一項(xiàng)很困難的工作。在該領(lǐng)域的計(jì)算正取得一些結(jié)果，并與單相流計(jì)算和模型試驗(yàn)的結(jié)果進(jìn)行了比較。討論了這些計(jì)算的關(guān)聯(lián)性和適用性。盡管現(xiàn)代抽水蓄能電站的基本要求是適應(yīng)頻繁的啟停機(jī)，但是從這些模擬中獲得的結(jié)果可以幫助我們提供穩(wěn)定性更高的產(chǎn)品以滿足電站的要求。

300mw仙游抽水蓄能機(jī)組項(xiàng)目是我公司首次以完全自主知識產(chǎn)權(quán)技術(shù)竟?fàn)幍降拇笮统樗钅軝C(jī)組項(xiàng)目。根據(jù)福建仙游抽水蓄能電站機(jī)組及其附屬設(shè)備采購項(xiàng)目合同文件的規(guī)定,仙游水泵水輪機(jī)模型驗(yàn)

高水頭混流式水輪機(jī)的發(fā)展趨勢及水力特點(diǎn)——高水頭混流式水輪機(jī)是當(dāng)前較為先進(jìn)的水輪機(jī)設(shè)備，具有尺寸小、重量輕、水力效率高等優(yōu)點(diǎn)。在設(shè)計(jì)過程中，考慮了不同部件對水力效率的影響，設(shè)計(jì)開發(fā)了長短葉片轉(zhuǎn)輪和帶翼大端面大軸頸偏心導(dǎo)葉，解決了高水頭機(jī)組在運(yùn)...

結(jié)合工程實(shí)例,介紹了高水頭水電站的水輪機(jī)選型過程,并采用綜合指標(biāo)評價(jià)法,列出了不同的影響評價(jià)指標(biāo),綜合各指標(biāo)的影響程度,最終確定了水輪機(jī)機(jī)組的設(shè)計(jì)方案,為高水頭水電站的水輪機(jī)選型設(shè)計(jì)提供了設(shè)計(jì)思路。

1.引言我國當(dāng)前電力系統(tǒng)的電量供需矛盾雖然已趨于緩和,但峰谷差較大,電網(wǎng)調(diào)峰填谷的矛盾仍然突出。特別是近年來相繼投入一批巨型火電和核電機(jī)組,更加劇了調(diào)峰的矛盾,為解決電網(wǎng)調(diào)峰容量不足的問題,需要大力發(fā)展具有調(diào)峰、填谷雙重作用,又可作為電力系統(tǒng)的快速緊急事故備用、經(jīng)濟(jì)性良好的抽水蓄能電站。到2001年底,我國已建成的抽水蓄能電站裝機(jī)容量約為557萬kw,占全國發(fā)電裝機(jī)容量的1.9%,比重較小,除安徽響洪甸抽水蓄能機(jī)組(240mw)外其它均為進(jìn)口機(jī)組。據(jù)有關(guān)方面統(tǒng)計(jì),國外抽水

僅供個人參考 不得用于商業(yè)用途 水輪機(jī)、蓄能泵和水泵水輪機(jī)的專用中英文對照術(shù)語及簡單名稱解釋 2一般術(shù)語 2.1水力機(jī)械hydraulicmachinery 2.2水輪機(jī)hydraulicturbine 2.3蓄能泵storagepump 2.4水泵水輪機(jī)reversibleturbine，pump-turbine 2.5旋轉(zhuǎn)方向directionofrotation 2.6機(jī)組unit 2.13立式、臥式和傾斜式機(jī)組vertical，horizontalandinclinedunit 2.14可調(diào)式水力機(jī)械regulatedhydraulicmachinery 2.15不可調(diào)式水力機(jī)械non-regulatedhydraulicmachinery 2.16主閥mainvalve 3.1水輪機(jī)

針對已建成的zjkf項(xiàng)目一期工程存在水輪機(jī)運(yùn)行不能滿足穩(wěn)定運(yùn)行要求的情況,業(yè)主在二期工程建設(shè)時,確定對二期工程水輪機(jī)的應(yīng)用進(jìn)行研究;從水輪機(jī)比轉(zhuǎn)速的選擇著手,通過調(diào)研、數(shù)學(xué)計(jì)算和論證分析等方法對新舊機(jī)型進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較,確定選用hla351型水輪機(jī)。研究表明,結(jié)合水輪機(jī)結(jié)構(gòu)及其過流部件材質(zhì)的選用,低比轉(zhuǎn)速的hla351型水輪機(jī)可以改善二期工程水輪機(jī)的運(yùn)行穩(wěn)定性、抗泥沙磨蝕性和效率,提高zjkf項(xiàng)目的投資效益。該項(xiàng)研究可為多泥沙河流高水頭水輪機(jī)的選擇提供有益參考。

本文簡要介紹了桓仁抽水蓄能電站(項(xiàng)目建議書階段),在未得到國內(nèi)外廠商資料和配合的情況下,利用統(tǒng)計(jì)法選擇水泵、水輪機(jī)主要技術(shù)參數(shù)的情況,對下一步工作進(jìn)行了探討。

通過三維反問題設(shè)計(jì)和cfd計(jì)算等方法,建立具有優(yōu)化系統(tǒng)的可逆式水泵水輪.優(yōu)化設(shè)計(jì)后的系統(tǒng)能有效減少運(yùn)轉(zhuǎn)周期,同時優(yōu)化多個目標(biāo),使水泵和水輪的工作效率比大部分可逆式水泵水輪提高0.151%.

本文介紹了抽水蓄能機(jī)組的功能和優(yōu)點(diǎn)。水泵水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪是抽水蓄能機(jī)組的核心部件之一,為保證轉(zhuǎn)輪的焊接質(zhì)量和制造尺寸,結(jié)合轉(zhuǎn)輪自身結(jié)構(gòu)特點(diǎn),我們制定了合理的轉(zhuǎn)輪裝焊工藝,并闡述了如何采用該工藝保證抽水蓄能機(jī)組高質(zhì)量的焊接要求。

2003．nol國外大電機(jī)59 1引言 已建抽水蓄能電站水泵水輪機(jī)的更新改造 (日)松本貴與志等 在已建抽水蓄能電站中，有的機(jī)組已運(yùn)行多年， 水泵水輪機(jī)當(dāng)時雖然是按最新技術(shù)設(shè)計(jì)制造的，但是 由于水泵水輪機(jī)性能和技術(shù)有了很大的發(fā)展。因此采 用目前最新技術(shù)可能使已建電站水泵水輪機(jī)的性能獲 得大幅度提高，特另q是從經(jīng)濟(jì)觀點(diǎn)出發(fā)，擴(kuò)大機(jī)組容 量，在能量有效利用方面具有更火的意義。本文通過 對日本喜撰山和安爨等蓄能電站的技術(shù)改造實(shí)例，介 紹了提高水泵水輪機(jī)性能和轉(zhuǎn)輪制造技術(shù)。 2提高水泵水輪機(jī)的性能 為了提高水泵水輪機(jī)的性能，首先要對已運(yùn)行機(jī) 組進(jìn)行性能診斷，掌握其運(yùn)行狀態(tài)，依此確定新轉(zhuǎn)輪 性能的開發(fā)目標(biāo)，用流態(tài)解析技術(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)新轉(zhuǎn)輪， 然后通過相似模型驗(yàn)證新轉(zhuǎn)輪的性能，并進(jìn)一步優(yōu)化 其性能，最終根據(jù)此結(jié)果來制造真機(jī)轉(zhuǎn)輪。下面以日 本喜撰山和安

當(dāng)大容量水泵水輪機(jī)為進(jìn)行水泵起動或旋轉(zhuǎn)備用而需要轉(zhuǎn)輪壓水運(yùn)行時,由于轉(zhuǎn)輪旋轉(zhuǎn)擾動使壓水用空氣形成強(qiáng)烈的旋風(fēng),從而引起尾水管內(nèi)壓水的飛濺。在高水頭水泵水輪機(jī)時,由于轉(zhuǎn)輪調(diào)整旋轉(zhuǎn),不僅導(dǎo)致壓水空氣的風(fēng)速大,而且由于淹沒深度深而使其空氣壓力也大。試驗(yàn)可知,除風(fēng)上,高密度的空氣由于高壓加劇了尾水管內(nèi)水的飛濺。本文敘述了高密度空氣的放大效應(yīng)和影響這一現(xiàn)象的相似律的試驗(yàn)研究結(jié)果。

從水泵水輪機(jī)水力設(shè)計(jì)技術(shù)、水泵水輪機(jī)模型裝置設(shè)計(jì)技術(shù)和水泵水輪機(jī)模型試驗(yàn)技術(shù)等幾個方面介紹了東方電機(jī)在抽水蓄能電站水泵水輪機(jī)水力研究開發(fā)上的技術(shù)進(jìn)步。

主要從水泵水輪機(jī)水力設(shè)計(jì)技術(shù)、模型裝置設(shè)計(jì)技術(shù)和模型試驗(yàn)技術(shù)等幾個方面介紹了東方電機(jī)在抽水蓄能電站水泵水輪機(jī)水力研究開發(fā)上的技術(shù)進(jìn)步。

廣州抽水蓄能機(jī)組設(shè)有一套水環(huán)釋放系統(tǒng)，在水輪機(jī)及水泵工況運(yùn)行中水環(huán)釋放系統(tǒng)管道受水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪進(jìn)口或水泵轉(zhuǎn)輪出口高壓水流及壓力脈動的作用，經(jīng)常出現(xiàn)管道焊縫破裂等故障。針對故障的原因，采取了將水環(huán)釋放系統(tǒng)改成可伸縮式法蘭連接，并將水環(huán)釋放閥和整條環(huán)管固定到混凝土機(jī)墩上的改進(jìn)措施，改進(jìn)后的水環(huán)釋放系統(tǒng)再未出現(xiàn)任何故障，效果顯著。

為了研究水泵水輪機(jī)偏工況下的導(dǎo)葉內(nèi)部的壓力脈動特征,本文比較分析了非定常雷諾平均模擬方法urans和脫體渦模擬方法des兩種方法預(yù)測壓力脈動特征的可行性,結(jié)果表明,des可以用來預(yù)測壓力脈動特征,最后,重點(diǎn)對泵工況q/qd=0.15工況點(diǎn)的壓力脈動的時域和頻域特征進(jìn)行了分析,得到固定導(dǎo)葉和活動導(dǎo)葉內(nèi)部的壓力脈動主要是低頻成分,為轉(zhuǎn)輪通過頻率的11.27%。此外,固定導(dǎo)葉內(nèi)部的壓力脈動沒有受到轉(zhuǎn)輪內(nèi)部的影響,而活動導(dǎo)葉內(nèi)部則含有轉(zhuǎn)輪通過頻率成分。