沖擊式水輪機(jī)水斗斷裂原因與修復(fù)

本文介紹了臥軸2噴嘴水斗式水輪機(jī)流態(tài)的數(shù)值分析。對不同運(yùn)行區(qū)模型的幾個工況點(diǎn)進(jìn)行了分析，分析結(jié)果與模型試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了比較。分析中使用了ansyscfx-12計(jì)算軟件和k-ωsst湍流模型。用兩相相似模型模擬自由表面流。首先，對具有兩噴嘴的分流器的幾個噴針行程進(jìn)行了流體穩(wěn)態(tài)分析。它提供了分流器中流體能量損失和射流形狀和速度的數(shù)據(jù)。第二步是將射流與轉(zhuǎn)輪一起進(jìn)行非穩(wěn)態(tài)分析。這樣，根據(jù)壓力分布數(shù)據(jù)能計(jì)算出主軸力矩。平均力矩值小于測量值。因此，計(jì)算得到的水輪機(jī)效率也比測量值小，偏差大約為4％。效率特性的形狀與測量值很相符。

本文專題論述水斗式水輪機(jī)的直徑比,并闡明它與水斗式水輪機(jī)的水斗數(shù)、噴嘴數(shù)等物理量之間的關(guān)系。

回顧認(rèn)識水斗式水輪機(jī),展望其未來發(fā)展。

在中小型沖擊式水輪機(jī)中,常規(guī)配置ydt等電液調(diào)速器;近些年調(diào)速器廠家研制出了沖擊式水輪機(jī)專用調(diào)速器,已在不少高水頭電站中投入使用,運(yùn)行效果比較理想;通過對比兩類調(diào)速器的使用情況,簡要談?wù)勈褂脤Ｓ谜{(diào)速器的一些體會。

在科學(xué)技術(shù)高速發(fā)展的新時代,由于科學(xué)技術(shù)的日新月異,在當(dāng)前社會的各領(lǐng)域中各種先進(jìn)的設(shè)備和技術(shù)以及理論層出不窮,隨著這些設(shè)備和技術(shù)以及理論在社會各生產(chǎn)領(lǐng)域中的應(yīng)用,使得社會的生產(chǎn)水平得到了大幅度提高,從而為推動社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展起到了不可估量的作用。在當(dāng)前的一些中小型沖擊式水輪機(jī)中,通常會配置電液調(diào)速器,電液調(diào)速器能夠大幅度提高沖擊式水輪機(jī)的運(yùn)行效果。隨著調(diào)速器在沖擊式水輪機(jī)中的運(yùn)用,使得沖擊式水輪機(jī)的運(yùn)行效率和質(zhì)量得到了大幅度提升,同時還提高了水輪機(jī)的節(jié)能效果,從而為我國電力事業(yè)和人類的可持續(xù)發(fā)展起到了至關(guān)重要的作用,同時也為滿足人們的電力需求奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。然而從沖擊式水輪機(jī)的運(yùn)行情況而言,為了使沖擊式水輪機(jī)能夠的性能能夠進(jìn)一步提升,還應(yīng)該對沖擊式水輪機(jī)以及調(diào)速器進(jìn)行改進(jìn)。本文通過對沖擊式水輪機(jī)和調(diào)速器的深入研究。然后對沖擊式水輪機(jī)專用調(diào)速器的應(yīng)用進(jìn)行了詳細(xì)闡述,以供同行探討。

沖擊式水電站機(jī)組甩負(fù)荷時,為了減小壓力管道壓力值以及有效防止機(jī)組轉(zhuǎn)速升高過大,需在噴嘴后設(shè)置折向器共同調(diào)節(jié)。故在過渡過程計(jì)算時通過噴嘴的流量不同于通過轉(zhuǎn)輪的流量,需考慮折向器動作對流量變化的影響,即需引入折向器方程。本文從物理本質(zhì)和機(jī)組特性出發(fā)提出折向器的方程,并用工程實(shí)例對其進(jìn)行論證。

介紹了沖擊式專用調(diào)速器的特點(diǎn)和常見故障,敘述了安裝了亞洲單機(jī)容量最大的沖擊式機(jī)組的冶勒水電站的六噴六折調(diào)速系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和試驗(yàn)情況。重點(diǎn)介紹了其結(jié)構(gòu)新穎,控制先進(jìn),功能完備,可靠性高特點(diǎn),為今后進(jìn)一步運(yùn)用大型沖擊式專用調(diào)速器提供參考。

為分析水斗式水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪斷裂失效原因,應(yīng)用ug軟件對轉(zhuǎn)輪和噴嘴建立三維造型,并利用ansys軟件對運(yùn)行的單個斗葉進(jìn)行應(yīng)力分析,確定了斗葉的應(yīng)力分布,得到最高應(yīng)力值點(diǎn)在刃口處,通過模態(tài)分析得到了水斗式水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪和噴嘴的自振頻率和振形圖,為多噴嘴水斗式水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪水斗的強(qiáng)度設(shè)計(jì)和噴嘴的振動研究提供了依據(jù)。

本文論述了水斗式水輪機(jī)水電站的水頭、運(yùn)行等特性。

本文闡述了比例閥的工作原理,并針對兩種常用的比例閥,即比例方向流量控制閥和比例伺服閥的特點(diǎn)進(jìn)行了介紹,進(jìn)一步對比例方向流量控制閥和比例伺服閥在大型沖擊式水輪機(jī)調(diào)速器的應(yīng)用情況作了比較。

為了研究泥沙顆粒對沖擊式水輪機(jī)噴嘴內(nèi)的流動特性,建立了噴嘴射流的三維數(shù)學(xué)模型。利用流體分析軟件fluent,首先對連續(xù)相選用標(biāo)準(zhǔn)k??湍流模型進(jìn)行計(jì)算,再選用離散模型進(jìn)行固液兩相流耦合計(jì)算。分析在泥沙顆粒和水流的雙重作用下,對噴嘴壁面沖蝕磨損影響。分析得出:泥沙顆粒在噴嘴內(nèi)部流動特性呈現(xiàn)非對稱性特性,影響射流的運(yùn)動特性,進(jìn)而影響噴嘴各部位的沖蝕磨損程度,噴嘴下部磨損比上部嚴(yán)重。

屈布利斯水電站的新型沖擊式水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪 格筒ih／n．垮簡n．哈塞、>』木丁7{：、。j 主題詞大型水電i堂芝!主查查竺豎，新型式優(yōu)化設(shè)計(jì)。苧三√水車乇布 瑞士屈布利斯水電站年平均發(fā)電量為檢查過程中曾進(jìn)行過修理(焊接或研磨)．未 230gwh．其中夏季發(fā)電量約占65．冬季發(fā)現(xiàn)嚴(yán)重?fù)p壞這些機(jī)組的轉(zhuǎn)輪以前都裝有 占3j。約有165g~vh的多相交流電和加強(qiáng)環(huán)．新安裝的轉(zhuǎn)輪無此環(huán)．所以平均效 65gwh的單相交流電用于雷蒂謝鐵路和瑞率增加2．5。 士聯(lián)邦鐵路。為了進(jìn)行更新轉(zhuǎn)輪工作．本持發(fā)電站股 屈布利斯水電站建于l9j9～j922年．份公司(b6nderkraftwerkeag)給了瑞士東 裝有三臺10mva的多相交流機(jī)組．二臺北發(fā)電站骰份公司(nok)一項(xiàng)工程合同．水 l

云南那邦水電站裝設(shè)3臺立軸沖擊式水輪發(fā)電機(jī)組,水輪機(jī)系立軸微機(jī)單元控制直流內(nèi)控型油操作6噴嘴沖擊式水輪機(jī),水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪、噴嘴從奧地利安德利茲公司進(jìn)口,在安裝過程中,嚴(yán)格按照安德利茲公司技術(shù)要求進(jìn)行,其噴嘴調(diào)整方法與目前國內(nèi)普遍調(diào)整方法相比,具有操作簡單、調(diào)整精度高等特點(diǎn)。

冶勒電站安裝的水全國紀(jì)錄機(jī)單機(jī)容量120mw額定水頭580m,是至今為止亞洲最大的沖擊式機(jī)組。其配水環(huán)管安裝是整裝個水輪機(jī)埋件安裝的重點(diǎn)和難點(diǎn),本文將對配水環(huán)管的安裝調(diào)整作詳細(xì)的說明。供今后同類機(jī)型安裝時借鑒。

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。

高橋電站沖擊式水輪機(jī)是目前國內(nèi)制造并投入運(yùn)行的單機(jī)容量最大的沖擊式水輪機(jī)。本文主要介紹該電站沖擊式水輪機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、安裝工藝以及安裝中出現(xiàn)的主要問題和改進(jìn)方法。

本文簡述了我國第一臺立軸四噴咀水斗式水輪機(jī)幾個主要部件,重點(diǎn)介紹了主引水管的設(shè)計(jì)和水斗式水輪機(jī)的補(bǔ)氣。

介紹了瑪依納水電站沖擊式水輪機(jī)配水環(huán)管的裝配、焊接工藝及進(jìn)行的水壓試驗(yàn)。

根據(jù)多年從事水輪機(jī)組安裝的經(jīng)驗(yàn),對二次安裝法進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新和方法改進(jìn).建立一套全新的一次安裝法施工技術(shù).節(jié)約施工工時和費(fèi)用,對各地新建小型水電站的機(jī)組安裝人員提供了一定的參考與應(yīng)用價(jià)值.

介紹冶勒水電站水斗式水輪機(jī)組的主要參數(shù):電站最大水頭644.8m,額定水頭580m。經(jīng)綜合比較后確定選用單機(jī)容量為120mw的豎軸水斗式水輪發(fā)電機(jī)組。在單噴嘴比轉(zhuǎn)速和噴嘴數(shù)的選擇中,參考國內(nèi)外先進(jìn)機(jī)組的參數(shù),最終選取單噴嘴比轉(zhuǎn)速ns1=18.8m.kw,噴嘴數(shù)為6個,水斗數(shù)為21個。

針對公格爾水電站600m以上高水頭落差的特點(diǎn),結(jié)合國內(nèi)外水斗式水輪機(jī)最新發(fā)展趨勢和本工程應(yīng)用實(shí)踐過程中的經(jīng)驗(yàn),對大型水斗式水輪機(jī)參數(shù)選擇、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、材料應(yīng)用等方面進(jìn)行分析介紹。圖1幅,表3個。

針對單噴嘴沖擊式水輪機(jī),在已成熟的混流式水輪機(jī)水電站過渡過程計(jì)算理論的基礎(chǔ)上,引入折向器的調(diào)節(jié)因素,提出了依據(jù)出力求解大波動過渡過程求解的方法,并以一個工程實(shí)例為依托,通過計(jì)算驗(yàn)證了折向器方程及兩種大波動計(jì)算方法的合理可靠性。