三峽水電站水輪機(jī)葉片磨蝕量測量研究可行性分析

本文根據(jù)目前國內(nèi)外水輪機(jī)發(fā)展?fàn)顩r,提出瀑布溝水電站水輪機(jī)的選型、主要部件結(jié)構(gòu)及設(shè)計(jì)制造可行性分析;還提出一些有待今后進(jìn)一步研究的問題.

針對(duì)空蝕與泥沙磨損影響水輪機(jī)安全運(yùn)行的關(guān)鍵問題,分析了空蝕與磨損破壞機(jī)理,研究了湍流的擬序結(jié)構(gòu)對(duì)磨蝕的影響,并結(jié)合三峽水輪機(jī)真實(shí)磨蝕狀況,對(duì)水輪機(jī)葉片磨蝕機(jī)理進(jìn)行了淺析,為水輪機(jī)的運(yùn)行管理及合理的維護(hù)和檢修提供了參考依據(jù)。

通過對(duì)三門峽水電站水輪機(jī)磨蝕規(guī)律及成因的分析,采取水輪機(jī)表面防護(hù)、合理利用排沙和發(fā)電關(guān)系、舊機(jī)組改造、計(jì)劃檢修和狀態(tài)檢修相結(jié)合等一系列措施,有效地進(jìn)行了水輪機(jī)抗磨蝕防護(hù),提高水輪機(jī)的可利用率,增加發(fā)電效益。

針對(duì)水輪機(jī)磨蝕特性,系統(tǒng)分析了三門峽水電站多年的過機(jī)泥沙數(shù)據(jù),探究了水輪機(jī)磨蝕的部位與原因,指出了過機(jī)泥沙仍是水輪機(jī)過流部件磨蝕的主要原因,為黃河上已建、在建和待建的水電站水輪機(jī)的設(shè)計(jì)、運(yùn)行和檢修提供建議。

從三峽水庫的運(yùn)行方式出發(fā),論述三峽水電站的水頭特點(diǎn);闡述三峽左岸電站的水輪機(jī)應(yīng)達(dá)到的主要技術(shù)性能指標(biāo),以及如何保證這些指標(biāo)得以落實(shí)。

泥沙磨蝕和腐蝕性水流聯(lián)合作用于水輪機(jī)過流部件,是造成雙溪水電站水輪機(jī)磨蝕嚴(yán)重的主要原因。針對(duì)這些原因,提出水輪機(jī)抗磨蝕的方案,再對(duì)水輪機(jī)過流部件進(jìn)行了相應(yīng)的抗磨蝕改造,最終提高了水輪機(jī)過流部件的抗磨蝕性能,延長了機(jī)組停機(jī)檢修周期。圖7幅。

系統(tǒng)地研究了三峽電站水輪機(jī)葉片的鑄造工藝,并利用數(shù)值模擬技術(shù)對(duì)葉片鑄件在充型過程的流場、凝固過程的溫度場和應(yīng)力場進(jìn)行模擬計(jì)算,優(yōu)化葉片的鑄造工藝方案,驗(yàn)證工藝的可行性。利用該工藝方案批量生產(chǎn)的三峽葉片內(nèi)外部質(zhì)量優(yōu)良,加工余量分布均勻,目前已應(yīng)用于三峽右岸電站及地下機(jī)組。

在運(yùn)行中，發(fā)現(xiàn)2＃水輪機(jī)導(dǎo)水葉片間隙超出標(biāo)準(zhǔn)，機(jī)組不能降到加閘轉(zhuǎn)速，至使球閥經(jīng)常關(guān)閉，并且剪斷銷常出現(xiàn)非事故剪斷。通過分析研究，根據(jù)設(shè)計(jì)要求，并結(jié)合實(shí)際情況，對(duì)導(dǎo)水葉片作了切實(shí)可行的處理。

三門峽水電站水輪機(jī)的磨蝕破壞是過機(jī)含沙量、水輪機(jī)水力設(shè)計(jì)、機(jī)組設(shè)計(jì)制造質(zhì)量、電站運(yùn)行工況等多種因素綜合作用的結(jié)果。在水輪機(jī)過流部件中，葉片是破壞最嚴(yán)重的部件，其主要破壞部位是：葉片頭部外緣角，葉片背面頭部外緣三角區(qū)，葉片背面外緣寬３００～３５０ｍｍ范圍，葉片外緣端面。轉(zhuǎn)輪室中環(huán)表面的磨蝕破壞與葉片相比，程度較輕，但破壞面積大，主要發(fā)生在葉片中心線上、下各３５０ｍｍ范圍內(nèi)。

五、環(huán)阿連接工作站(rotaryconneaedstations) 經(jīng)預(yù)先配置后?？蓪磁渲么_定的數(shù)目(可以是任何數(shù))的工作站掛到scan3(~系統(tǒng) 上，這樣就可使大量的pc網(wǎng)絡(luò)用戶在一定時(shí)問內(nèi)以圖形方式處理生產(chǎn)數(shù)據(jù)． 設(shè)備接口(devicebm4ac~s) scan3~0完全支持i-ioney~或第三方生產(chǎn)的符合h0nc州1標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備，這些標(biāo)準(zhǔn)設(shè) 備包括： ·honey~tdc邏輯控制阿絡(luò)(僅用openvms) ·honeyweltdc數(shù)據(jù)高速公路 ·honeywellcs620可編程邏輯控制器 ·honeywelserks9ooo控制器 ·bristolbabcock分布式過程控制器(bbdi，c) ·aⅱ朗一bradley可編程邏輯控制器(abp【c) ·莫迪康可編程邏輯控制器(modk~nplc

本文介紹了三峽右岸水輪發(fā)電機(jī)組甩負(fù)荷計(jì)算方法和結(jié)果,電站運(yùn)行表明,計(jì)算方法和結(jié)果可以滿足工程要求,但不能反映出小開度時(shí)機(jī)組的振動(dòng),對(duì)于巨型機(jī)組需對(duì)該問題進(jìn)行進(jìn)一步地研究。

結(jié)合基本資料及各種計(jì)算成果,對(duì)觀音峽水電站的水輪機(jī)進(jìn)行了正確選型,并闡述了相關(guān)的選擇理由。表4個(gè)。

葛洲壩水電站運(yùn)行初期水輪機(jī)過流表面就遭到明顯磨蝕破壞,成為電站安全生產(chǎn)的極大隱患。為了研究泥沙對(duì)水輪機(jī)的破壞規(guī)律,探索減輕含沙水流對(duì)水輪機(jī)過流部件表面的磨蝕破壞的方法,在水輪機(jī)過流部件抗磨蝕防護(hù)方面做了多方面的試驗(yàn)和研究,積累了水輪機(jī)葉片的抗磨蝕防護(hù)一些技術(shù)經(jīng)驗(yàn),并取得了顯著的效果,可供參考。

水輪機(jī)磨蝕是一個(gè)需綜合治理的系統(tǒng)工程,詳細(xì)介紹了大峽水電站水輪機(jī)在水力設(shè)計(jì)、部件制造、生產(chǎn)維護(hù)中所采取的一系列成功應(yīng)用的抗磨蝕措施,以及對(duì)磨蝕開展修復(fù)工作的成熟工藝措施,以供針對(duì)多泥沙河流水輪機(jī)抗磨蝕措施的研究及應(yīng)用工作者參考。

構(gòu)皮灘水電站水輪機(jī)工作水頭高、機(jī)組出力大,水輪機(jī)的參數(shù)選擇難度大。本文在對(duì)構(gòu)皮灘水電站水輪機(jī)的水力參數(shù)如水輪機(jī)的比轉(zhuǎn)速和比速系數(shù)、水輪機(jī)的單位流量、水輪機(jī)的單位轉(zhuǎn)速和效率、水輪機(jī)的空蝕性能、水輪機(jī)的水力穩(wěn)定性進(jìn)行綜合分析的基礎(chǔ)上,確定了該電站較合理的水輪機(jī)參數(shù)。

針對(duì)水電站水輪機(jī)振動(dòng)，對(duì)其振動(dòng)原因做進(jìn)一步研究。先介紹了水輪機(jī)振動(dòng)的物理模型，并對(duì)其振動(dòng)成因進(jìn)行研究；最后結(jié)合實(shí)際工程案例，對(duì)其振動(dòng)原因做進(jìn)一步論證，以進(jìn)一步加深相關(guān)人員對(duì)水電站水輪機(jī)振動(dòng)問題的認(rèn)識(shí)，為保證水電站平穩(wěn)運(yùn)行奠定基礎(chǔ)。

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(jī)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(diǎn)選用成熟的轉(zhuǎn)輪,并選擇適合于本電站的機(jī)組轉(zhuǎn)速,同時(shí)優(yōu)選機(jī)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(jī)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(diǎn)選用成熟的轉(zhuǎn)輪,并選擇適合于本電站的機(jī)組轉(zhuǎn)速,同時(shí)優(yōu)選機(jī)組結(jié)構(gòu)型式及材質(zhì)。

由于黃河泥流較多，大峽水電站在水輪機(jī)設(shè)計(jì)制造中把防止含沙水對(duì)水輪機(jī)的磨蝕作為重要的技術(shù)指標(biāo)。水輪機(jī)各過流部件在材質(zhì)選用、工藝設(shè)計(jì)及型線精度、波浪度、表面粗糙度等方面，采用了經(jīng)實(shí)踐證明較為有效的措施，形成了有一定的抗磨蝕技術(shù)特點(diǎn)

中國是多泥沙河流大國,各地水電站普遍存在水輪機(jī)磨蝕問題.對(duì)于這一現(xiàn)象的防治工作,需從多學(xué)科入手,采取綜合、系統(tǒng)的措施.本文將結(jié)合實(shí)例,介紹水輪機(jī)磨蝕現(xiàn)象及防治措施.

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

簡明闡述三峽電站水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪、蝸殼、導(dǎo)葉等重要部件的工藝方案,著重對(duì)轉(zhuǎn)輪葉片的加工工藝進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析,提出了近期進(jìn)行開發(fā)的工藝研究項(xiàng)目。