废弃矿井抽水蓄能电站水泵水轮机关键技术

 废弃矿井抽水蓄能电站“大落差、小空间、水质差”的特点决定了废弃矿井抽水蓄能电站水泵水轮机需要满足“超高水头、小体积、高耐蚀”的要求。目前适用于废弃矿井抽水蓄能电站的水泵水轮机的研究还不够全面,以矿井水为工作介质的水泵水轮机腐蚀-磨损-空蚀耦合机理还不够系统,针对新能源消纳的水泵水轮机频繁切换工况过渡过程还不够明确,需要进一步开发水泵水轮机水力实物模型设计优化技术,研发水泵水轮机频繁切换工况过渡过程安全稳定运行技术,研究矿井水条件下水泵水轮机腐蚀-泥沙磨损-空蚀耦合机理及协同控制技术。     

长江防洪堤南京段设计洪水位风险分析

长江南京段洪水位存在明显上升的趋势,为确保新水情下防洪堤的安全,首先分析了引起该河段水位上升的原因,然后按3种方案研究了今后长江南京段出现不同水位的风险度.研究结果表明,长江南京段水位突破历史最高值10.22m的重现期为27年,100年一遇的设计洪水位达10.8m左右.     

水泵水轮机转轮全三维逆向设计方法

为研究可逆机转轮的设计方法,提出了按水泵给定流道参数和转数,从水轮机方向计算叶型的全三维逆向设计方法。对高水头水泵水轮机转轮进行了全三维设计,并对所设计的转轮用三维湍流数值模型进行了性能预估。结果表明全三维逆向设计方法是可行的,设计方法有较好的可控性。由于在设计中综合考虑了水泵和水轮机的双向流动特性,设计转轮有较好的效率。     

长江防洪堤南京段设计洪水风险分析

长江南京段洪水位存在明显上升的趋势,为确保新水情下防洪堤的安全,首先分析了引起该河段水位上升的原因,然后按３种方案研究了今后长江南京段出现不同水位的风险度,研究结果表明,长江南京段水位突破历史最高值１０．２２ｍ的重现期为２７年,１００年一遇的设计洪水位达１０．８ｍ左右。     

叶型逼近求解水泵水轮机双向流动的方法

为了求解水泵水轮机转轮内部的双向流动,提出了基于全三维转轮叶片设计模型的叶型渐近方法.该方法从水轮机方向设计目标叶型,并得到水轮机方向流场.再利用设计程序,从水泵流动方向设计叶型,用单纯形加速法控制速度矩分布变量,使得该叶型逐步逼近目标叶型,并得到水泵方向的流场,即得到同一叶型的双向流场.根据计算出的流场可以预估转轮的双向能量性能与气蚀性能.对一高水头水泵水轮机进行了设计计算,结果表明,该方法是可行的.     

黄盖湖铁山嘴电排站工程规划探讨

近年来长江洪水呈水位增高、频率增大的趋势。电排站水泵运行扬程提高，改变了现有电排站设计运行工况，通过对水典型年资料的分析，对电排站工程规模进行复核，提出了管理运行调度的合理模式。     

水泵水轮机内部压力脉动特性研究

为了研究水泵水轮机内部不同部位处的压力脉动特性,采用计算流体动力学软件对设计工况点下水泵水轮机三维全流道内部流动进行了非定常数值计算,同时监测了蜗壳隔舌附近、顶盖处、转轮与活动导叶之间以及尾水管锥管处的压力脉动。通过分析计算所得的压力脉动结果表明:机组顶盖区域压力脉动相对较为明显,水轮机工况下的脉动频率以2倍叶倍频为主,水泵工况时脉动频率以1倍的叶倍频为主;对于转轮与导叶间的无叶区域,水泵工况和水轮机工况脉动频率均为1倍叶倍频,且该处的监测点的压力脉动频率主要由于转轮与活动导叶之间的动静干涉产生;在转轮内水轮机工况时的压力脉动频率呈现多样性,水泵工况时则都以转频的倍数为主;尾水管直锥段的主频率在最优工况下等于1倍叶倍频,振动幅值较小。     

非同步导叶对水泵水轮机制动工况下振动特性的影响分析

为研究带MGV(非同步导叶)装置水泵水轮机制动工况下机组振动特性,以某模型水泵水轮机为研究对象,基于分离涡(detached eddy simulation,DES)湍流模型,通过研究水泵水轮机制动工况下无叶区流动状态,分析设置MGV装置预开活动导叶后对流动的影响.选取预开导叶分别为24 mm和33 mm,并设计四种非同步导叶布置策略,通过全流道数值模拟获得机组在低负荷启动时振动的最优方案.结果表明:水泵水轮机的振动主要是由导叶后转轮前无叶区产生二次流与转轮内部叶道出口段回流而引起;预开导叶对制动工况下机组运行的振动问题具有优化作用.     

水力机械止漏密封的试验研究及其改进

本文针对水泵叶轮、混流式水轮机转轮止漏密封的磨损和汽蚀破坏情况,对圆柱面间隙式密封、迷宫式密封和反螺旋式密封间隙的压力分布及其泄漏量变化规律进行了模拟试验研究。结果表明:用新设计的反螺旋式密封代替传统的迷宫式密封,可以减轻止漏密封磨蚀破坏,延长水泵和水轮机使用寿命,提高水力机械的容积效率。     

混流式水泵水轮机设计参数的确定

合理地确定混流式水泵水轮机的最佳参数比例关系,是直接影响到抽水蓄能机组的经济效益,本文通过理论上的分析推导出在最优工况下,水泵水轮机的参数匹配。监统计了国内外一些混流式水泵水轮机的资料,将主要参数绘制各种关系曲线,以便作为分析比较之需要。     

重力水箱监控系统的电气设计与实现

以高层给水箱(重力水箱)的水位控制系统为研究对象,利用单片机技术设计水位控制系统,通过液位传感器采集控制信号,经单片机处理后,传给电气控制电路,对水泵进行控制。本文主要介绍电气部分的设计。     

导叶头部圆半径对水泵水轮机水力特性的影响

针对水泵水轮机"S"特性,以国内某抽水蓄能电站水泵水轮机模型机为研究对象,改进活动导叶翼型几何结构,基于Realizable k-ε湍流模型,通过数值计算分析改进活动导叶翼型几何结构对水泵水轮机"S"特性的改善及水力性能的影响.结果表明:减小导叶头部圆半径r至r-0.313 mm,对机组"S"特性存在较佳的改善效果,主...     

低水头混流式水泵水轮机过流能力近似计算

为了保证电力系统的稳定运行和能源的合理利用,在综合利用的多能源小电力系统中,一般通过低水头抽水蓄能电站水泵水轮机进行调节.低水头水泵水轮机过流特性直接影响其性能和效率,而自身流道参数是影响水泵水轮机过流能力的主要因素.从低水头抽水蓄能电站水泵水轮机的工作特点出发,根据水泵水轮机工作原理推导出过流能力近似计算公式.通过数值模拟方法计算了不同水头工况的流量,并与近似计算公式结果进行了对比分析.结果表明两者基本一致,且相对误差较小,在5%左右.     

600MW机组凝结水泵变频控制策略及节能分析

本文介绍了600 MW机组凝结水泵用变频器调节除氧器水位的策略以及介绍了变频器应用在凝洁水泵上的节能原理及高压、大功率变频器在电厂凝洁水泵上的应用,节能效果明显。     

基于内流场的可逆式水轮机转轮设计

针对可逆式水轮机效率普遍较低这一问题,借鉴低比转速混流式水轮机的叶片设计理论,对一给定参数的可逆式水轮机进行水力设计、Pro/E三维造型.计算采用雷诺时均方程和RNG κ-ε湍流模型,压力和速度耦合采用SIMPLEC算法.数值计算结果表明,可逆机水轮机工况的最优效率达到91％,水泵工况的最优效率达到82％,反复修正模型还有进一步提升的空间.     

单级混流可逆式水泵水轮机组额定水头的选择

本文对于单级混流可逆式水泵水轮机组额定水头选择目前还没有较为成熟的方法,本文通过对电站运行情况、电网特点、水泵水轮机特性、经济性等方面,结合已建工程实际情况,分析额定水头选择的方法。     

确定水泵、水轮机和液压元件效率的热力学方法的发展与现状

一、热力学方法简介确定水泵、水轮机和液压元件效率的热力学方法,是一种完全不同于传统方法的新的效率测定方法,其理论基础是热力学第一定律。热力学方法的出现,为水轮机、水泵和液压元件的现场效率试验,提供了一种有效的手段。所谓热力学方法,就是根据热力学定律,通过测定流体的热力学参数,从而确定流体机械效率的方法。现以水泵为例来说明这种方法的基本原理。众所周知,当水流流过     

水泵水轮机转轮全特性与蓄能电站过渡过程的相关性分析

为研究水泵水轮机转轮全特性曲线对抽水蓄能电站过渡过程的影响,根据两者之间的相关性调整和优化可逆机转轮设计,该文结合工程算例,采用不同的水泵水轮机转轮全特性曲线,分别对抽水蓄能电站机组可控和不可控等不同状态下的过渡过程进行了模拟计算。计算表明,转轮全特性曲线是影响过渡过程的重要因素之一。根据转轮全特性曲线与过渡过程的相关性分析结果,使用全三维方法进行可逆机转轮设计。在设计过程中适当调整导叶相对高度等参数,改变特性曲线形状,减缓开度线变化斜率,可优化过渡过程。     

混流式水泵水轮机密封间隙流动分析

基于N-S方程和RNGk-ε湍流模型,利用CFD软件CFX对含减压管和转轮上冠密封间隙的某水电站原型水泵水轮机进行三维定常全流道数值模拟.分别对上冠密封间隙值为1.5、3.0、4.5 mm时,出力为60%、70%、80%、90%、100%额定出力工况下的原型水轮机进行全流道数值计算,探讨不同转轮上冠密封间隙值对混流式水泵水轮机转轮上冠密封间隙腔、顶盖与上冠间的压力腔流场的影响;分析上冠密封间隙值的大小对机组稳定性的影响.结果表明:在出力相同的工况下,顶盖下压力腔中平均压力随上冠密封间隙值增大而增大;在不同出力工况下,压力腔中平均压力随间隙值变化的程度不同,随着出力的增加变化的程度会增大,而轴向力也会随着密封间隙的增大发生变化.     

600MW机组凝结水泵变频改造后的控制

河南华润电力首阳山有限公司除氧器水位控制系统采用传统的配置,由水位调节阀控制水位,从机组运行的历史数据来看,由于机组满负荷运行时间不是很多,阀门多数时间是处在节流状态下工作,节流损失较大。目前变频调速技术已经非常成熟和完善,在节能方面取得巨大的经济效益。发电厂凝结水泵变频技术应用已具有十分丰富的经验,改造十分必要而且可行。本文对河南华润电力首阳山有限公司#1机组凝结水泵变频改造后的控制技术进行介绍,供大家参考。