克瓦納水輪機技術(shù)在芹山水電站的應(yīng)用

4x1000kw水電站 zdk400-lh-260/210水輪發(fā)電機組及附屬設(shè)備 技 術(shù) 協(xié) 議 甲方： 乙方： 二〇一一年元月 2 一、電站概況 1、電站所在地： 2、電站名稱：水電站 3、電站形式：徑流式水電站 4、電站裝機：4臺或6臺，每臺1000kw或700kw水輪發(fā)電機組 5、電站參數(shù)： (1)、最大工作水頭：4.68m (2)、最小工作水頭：4.18m (3)、綜合工作水頭：4.43m (4)、額定工作水頭：4.43m (5)、上游電站兩臺機運行來水量(最大流量)：122m3/s (6)、上游電站一臺機運行來水量(最小流量)：61m 3 /s (7)、電站設(shè)計流量：12

傳統(tǒng)的水輪機改造方法是根據(jù)改造電站的水輪機過流部件和運行條件,采用多方案設(shè)計和模型試驗對比技術(shù)來進行。作者分析了水輪機改造中要注意的主要問題,提出一套基于數(shù)值模擬的水輪機改造新技術(shù),并簡介了在水電站水輪機改造中的應(yīng)用情況。

4x1000kw水電站 zdk400-lh-260/210水輪發(fā)電機組及附屬設(shè)備 技 術(shù) 協(xié) 議 甲方： 乙方： 二〇一一年元月 2 一、電站概況 1、電站所在地： 2、電站名稱：水電站 3、電站形式：徑流式水電站 4、電站裝機：4臺或6臺，每臺1000kw或700kw水輪發(fā)電機組 5、電站參數(shù)： (1)、最大工作水頭：4.68m (2)、最小工作水頭：4.18m (3)、綜合工作水頭：4.43m (4)、額定工作水頭：4.43m (5)、上游電站兩臺機運行來水量(最大流量)：122m3/s (6)、上游電站一臺機運行來水量(最小流量)：61m3/s (7)、電站設(shè)計流量：122m3/s (8)、電站設(shè)計尾水位：m (9)、電站最高尾水位：m (10)、電站最低尾水位：m (1

鲇魚山水電站位于淮河流域灌河上,屬壩后式水電站,現(xiàn)裝機容量12100kw(2×3600kw+3300kw+1600kw)。該電站是國家“十五”、“十一五”計劃信陽市重點電源改造工程項目,為使電站達到“無人值班,少人值守”的水電站現(xiàn)代化管理水平,首先對電站水輪機調(diào)速器進行了技術(shù)改造。

山美水電站3#機組采用a296轉(zhuǎn)輪,運行中出現(xiàn)了振動和葉片裂紋,影響電站的安全運行。技改采用x75c轉(zhuǎn)輪替代a296轉(zhuǎn)輪取得成功。該文對此進行了介紹,供相似工程參考。

魏家堡水電站水頭高、轉(zhuǎn)速高、含砂量大、水輪機磨損嚴重。為了減少水輪機磨損,設(shè)計中采取了一些水工優(yōu)化方案,然后經(jīng)過大修的探索,加強了幾個方面的技術(shù)措施,使泥沙對水輪機的磨損得到了有效控制。

魏家堡水電站水頭高、轉(zhuǎn)速高、含沙量大、水輪機磨損嚴重。為了減少水輪機磨損,設(shè)計中采取了一些優(yōu)化方案,總結(jié)大修的經(jīng)驗,通過改善部件結(jié)構(gòu)、采用優(yōu)質(zhì)材料、提高大修質(zhì)量、涂敷防護材料等方面的技術(shù)措施,使泥沙對水輪機的磨損得到了有效控制。圖3幅,表1個。

為改造尼瓦-3水電站水輪發(fā)電機組開發(fā)了新轉(zhuǎn)輪。新轉(zhuǎn)輪采用電力開放式股份公司科研設(shè)計部門中央透平鍋爐研究所設(shè)計的通流部分方案之一作為其起始點。但該轉(zhuǎn)輪方案比尼瓦-3水電站水輪機具有更高的導(dǎo)葉相對高度和更大的過流能力，因此，還要進行較大的改型。改型的目的是為了能在水輪機現(xiàn)有的通道中安放新轉(zhuǎn)輪，還能提高水輪機出力并改善它的空蝕性能。為實現(xiàn)這些目標改變了上冠的軸面形狀，以降低轉(zhuǎn)輪進口高度，而葉片出口部分仍然不變。

詳細敘述了水輪機機座各部分結(jié)構(gòu)特點及其模型試驗、方案選擇和運行情況。

1前言,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,4 2水電站的水輪機選型設(shè)計,,,,,,,,,,,,,,52.1水輪機的選型設(shè)計概述 ,,,,,,,,,,,,,,,,,52.2水輪機選型的任務(wù),,,,,,,,,,,,,,,,,,,62.3水輪機選型的 原則,,,,,,,,,,,,,,,,,,62.4水輪機選型設(shè)計的條件及主要參數(shù),,,,,,,,,,,,72.5 確定電站裝機臺數(shù)及單機功率,,,,,,,,,,,,,,72.6選擇機組類型及模型轉(zhuǎn)輪型號 ,,,,,,,,,,,,,,82.7初選設(shè)計(額定工況點,,,,,,,,,,,,,,,,112.8確定轉(zhuǎn)輪直徑 1 d,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,122.9確定額定轉(zhuǎn)速n,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,122.10效

大朝山水電站1號水輪機轉(zhuǎn)輪72h試運行后檢查發(fā)現(xiàn)葉片產(chǎn)生30余條裂紋,經(jīng)技術(shù)分析和采取措施,消除了由于葉片卡門渦頻率與葉片固有頻率耦合的共振,同時對葉片制造缺陷進行了檢查處理。本文對1號轉(zhuǎn)輪葉片裂紋的處理作了簡要分析,介紹了大朝山水電站水輪機轉(zhuǎn)輪制造過程和質(zhì)量情況,從轉(zhuǎn)輪材質(zhì)、缺陷處理工藝、ndt檢查標準和方式、焊接應(yīng)力水平等加工質(zhì)量方面對轉(zhuǎn)輪進行了分析。

一、微型水輪機的類型水輪機的規(guī)格品種很多,按結(jié)構(gòu)、原理不同可分為反擊式與沖擊式兩大類。反擊式是利用水流流經(jīng)轉(zhuǎn)輪時對轉(zhuǎn)輪葉片產(chǎn)生的反作用力推動水輪機旋轉(zhuǎn);沖擊式是靠高壓噴射水流的沖擊力使轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)動。沖擊式水輪機又有水斗式、斜擊式與雙擊式三種結(jié)構(gòu),適用水頭從數(shù)米到一二十米,流量從每小時幾立方米到每小時幾百立方米的水電站,特別適用于山區(qū)小溪流高水頭水電站。反擊式水輪機可分軸流式、混流式及貫流式三種型式,主要適合于水頭較低,流量較大的水電站。

巧一王 島lj拉楚水電站轉(zhuǎn)漿式水輪機的改造 至-．／～ -w．霍爾澤，e．詡德勒～交i1j安丁7弓苧；i‘’fjf ． 、l ／主題詞轉(zhuǎn)漿式水輪機維修運行 可靠性最優(yōu)設(shè)計水電站．奧地利 ，—————／——jr一 奧地利拉楚水電站運行5o年后．水輪將得到a．b，c．d四種轉(zhuǎn)輪的不同參數(shù)(如 發(fā)電機組的可靠性和性能均變差．有必要進表2所示)： 行大修。問題是采用何種最為經(jīng)濟的改造方】．不改變轉(zhuǎn)輪直徑；一 式來提高機組效率，改善機組性能。普遍采2．不改變轉(zhuǎn)輪中心線，因而未改變吸 用的方法是僅對水輪機過水部件形狀稍作修出高度；． 改．這樣可以最少的維修費用使水輪機得到3．根據(jù)現(xiàn)有的交流發(fā)電機不改變(或改 改進(例如只對轉(zhuǎn)輪漿葉作改進)。變)其轉(zhuǎn)速。 表1拉

新疆北疆水電站水輪機水頭變幅之大為國內(nèi)少見,給水輪機的設(shè)計帶來了較大困難,國內(nèi)尚無可選機型。根據(jù)該電站的基本參數(shù),采用正反問題迭代的方法對水輪機的蝸殼、雙列葉柵、轉(zhuǎn)輪和尾水管進行了優(yōu)化,分別對其進行了詳細的計算流體動力學分析,從而確保水輪機在較寬的運行范圍內(nèi)具有良好的水力性能。

水電站的安全運行與水輪機選擇、機組的運行區(qū)域有著極為重大的關(guān)系，極端惡劣的不穩(wěn)定工況的發(fā)生將對電站的安全造成威脅。水輪機是水電站中最主要動力設(shè)備，影響電站的投資、制造、運輸、安裝、安全運行及經(jīng)濟效益，水輪機選型設(shè)計是水電站設(shè)計中的一項重要工作。本文以兩個電站實際選型設(shè)計為例，說明在設(shè)計時要注意的問題。

主要介紹高鳳山水電站埋件的安裝工藝、方法及檢測記錄。

老陡山水電站，建在灤河上，電站以上流域面積為1408km2，平均含砂泥量為0．85kg／m3。電站裝3臺hl123－wj－71型水輪機，設(shè)計水頭為19.43m，設(shè)計流量為2．8m3／s。單機出力為630kw，水輪機轉(zhuǎn)速為500r／min，設(shè)計年利用小時數(shù)為4528h。電站于1975年12月投入運行發(fā)電，于1978年10月因前壓蓋磨蝕嚴重，開始進行防磨處理工作、其方法采用了常規(guī)補焊打磨法。每臺前蓋處理一次，需要7～8d的時間，一次費用約為2000元左右，至1984年前，年年磨蝕，年年補焊打磨處理，幾年來消耗了大量的人力和物力，在經(jīng)濟上造成了很大的損失。為了研究磨蝕原因和補救措施，于1984年5月在2#機上做前壓蓋磨蝕試驗。經(jīng)過耐磨蝕情況的受力分析，對前壓蓋內(nèi)腔，采取裝設(shè)導(dǎo)流裝置的措施。通過8年運行實踐證明，該項措施和經(jīng)濟效果是顯著的。

本文論述了水斗式水輪機水電站的水頭、運行等特性。

針對水電站水輪機振動，對其振動原因做進一步研究。先介紹了水輪機振動的物理模型，并對其振動成因進行研究；最后結(jié)合實際工程案例，對其振動原因做進一步論證，以進一步加深相關(guān)人員對水電站水輪機振動問題的認識，為保證水電站平穩(wěn)運行奠定基礎(chǔ)。

龔嘴水電站曾先后對1#、5#水輪機進行了增容改造,但投運后出現(xiàn)異音、較強振動及頂蓋與轉(zhuǎn)輪磨蝕嚴重等問題。為此,對龔嘴水電站2#水輪機的改造從多方面進行了改進和優(yōu)化,同時增設(shè)了大軸中心孔補氣裝置。對2#水輪機改造項目的設(shè)計思路、結(jié)構(gòu)改進、參數(shù)優(yōu)化等多方面進行了綜合闡述,希望能為國內(nèi)眾多老廠機組的改造提供一些參考和支持。

電站水頭變幅不大,因此在額定水頭選擇方面,盡量減少最小水頭容量受阻的可能,在機型選擇方面,考慮到中小水電的轉(zhuǎn)輪開發(fā)研制存在很大的難度,因此重點選用成熟的轉(zhuǎn)輪,并選擇適合于本電站的機組轉(zhuǎn)速,同時優(yōu)選機組結(jié)構(gòu)型式及材質(zhì).

電站水頭變幅不大,因此在額定水頭選擇方面,盡量減少最小水頭容量受阻的可能,在機型選擇方面,考慮到中小水電的轉(zhuǎn)輪開發(fā)研制存在很大的難度,因此重點選用成熟的轉(zhuǎn)輪,并選擇適合于本電站的機組轉(zhuǎn)速,同時優(yōu)選機組結(jié)構(gòu)型式及材質(zhì)。