水电厂水轮发电机组增容改造

1.增容改造的必要性某水电厂全厂共3台水轮发电机组,其中1号、2号机为上世纪60年代生产,型号为KO20/6—1870VL,单机容量为4.16MW,3号机为上世纪70年代生产,型号为HL123—LJ—120,单机容量为1.6MW,设计年平均发电量为2000万kW·h1.1机组存在的主要问题1.1.1水轮机1.1.1.1转轮效率过低。对1号、2号机组进行效率实测,在水头21.6m时1号、2号水轮机最高效率分别为83.9%和84.7%,在水头24.2m时1号、2号水轮机最高效率分别为82%和84.1%,而且在绝大部分时间内,水轮机在效率为80%以下的区域内运行。3号机组转轮为整体铸造,叶片型线不符原木模尺…     

轴流转浆式水轮机桨叶的动应力特性

通过对轴流式水轮机全流道内流场进行13个稳定运行工况的非定常流场计算,得到不同工况下转轮桨叶表面非定常水压力载荷,并利用顺序流固耦合方法对桨叶在各种工况下的动应力特性进行计算分析。结果表明:在下游水位下降、机组水头升高时,机组在小功率工况下水力稳定性变差;同时表明机组长期在高水头小功率条件下运行时,由于水压力脉动引起的较大动应力是造成桨叶微裂纹的主要原因。计算结果可为水轮机其他零部件的应力特性及疲劳裂纹分析提供参考。     

仲丁醇-水-氟化钾及仲丁醇-水-碳酸钾体系的液-液相平衡

将氟化钾或碳酸钾加入到仲丁醇-水体系中时,可产生水富集相（水相）和仲丁醇富集相（仲丁醇相）．文中通过实验测定了仲丁醇-水-氟化钾、仲丁醇-水-碳酸钾体系在25℃时的液-液相平衡数据,发现当水相中氟化钾或碳酸钾含量分别大于或等于26．38％（质量分数,下同）或28．76％时产生的仲丁醇相中含有可以忽略的盐、水相中含有可以忽略的仲丁醇,因此用氟化钾或碳酸钾可以有效地分离仲丁醇-水体系．分别采用Pitzer方程和UNIQUAC方程计算水相和仲丁醇相中水的活度,将二者结合对液-液相平衡数据进行理论计算．理论计算值与实验值吻合较好,对仲丁醇-水-氟化钾体系实验值与计算值的绝对平均偏差水相为1．57％,有机相为0．33％;对仲丁醇-水-碳酸钾体系实验值与计算值的绝对平均偏差水相为1．40％,有机相为0．39％．     

迳口二级电站3号水轮发电机组增容技术改造

迳口二级电站在维持原机组转速和原水轮机流道和主要部件不变的情况下,对三号机组水轮机进行改造,用ZZT03（转轮叶片安敏角＋200）代替原ZD760转轮（转轮叶片安敏角＋50）,增加300kw。     

考虑水压力的混流式转轮振动特性分析

采用CFD技术对混流式水轮机进行全流道流动计算,将流动计算得到的水压力分布以离散点的形式作用于转轮过流表面;考虑离心力的作用并基于有限元技术,对混流式水轮机的整体转轮和单个叶片的振动特性进行了分析,对水压力和旋转离心力联合作用下混流式转轮振动特性的变化进行了研究.结果表明,在不同工况下运行时,水压力和旋转离心力对转轮和叶片的振动特性有不同程度的影响.在工程实际中应对此影响进行分析,为水力机组的稳定运行提供依据.     

水轮机导叶两段关闭规律的优化计算及其应用

建立了水轮机导叶两段关闭规律优化计算的数学模型，开发了相应的ＦＯＲＴＲＡＮ程序，求得导叶最优关闭时间及最佳拐点位置，使参数选择有了明确的目标，能得到最优关闭规律。实例计算表明，本文方法可用于有效地改善水轮机机组甩负荷过渡过程的综合特性，并能进行实际计算。     

制水抽汽自动控制解决方案

河北国华沧东发电有限责任公司两期工程4台600MW容量机组,机组抽汽用于电厂内海水淡化站低温多效（MED）海水淡化设备的制水用汽．母管制运行,一二期机组抽汽都是取自中压缸排汽,由于机组形式不同抽汽参数存在差异,抽汽系统运行只能靠运行人员手动脉冲控制抽汽调节门．无法实现双机并列运行。本文通过对控制回路的研究提出一期机组正常运行时能够实现抽汽量的单台机控制或双台机并列控制．一期机组如发生停机或出力不够等情况时能够实现二期机组的单台机抽汽量自动控制。     

减少叶片数后水轮机水力性能的CFD预估及应用

针对小型径流式电站卧式水轮机在夏季汛期运行中频繁堵塞而影响正常发电的问题,从增加水轮机出力与过流能力的角度考虑减少叶片数进行改造.利用数值模拟的方法对不同工况下改造前后的水轮机全流道进行数值计算,研究改造前后叶片表面的压力分布,着重分析改造前后叶片数对水轮机水力性能和气蚀性能的影响,得到改造前后的水轮机动力学差异.减少叶片数,叶片间开口增大,机组的防堵塞性能得到改善.计算结果还表明改造后机组可增容6%,最优工况点向大流量区偏移.所得结果可用于HLD06A-WJ-84水轮机的实际改造并指导电站的运行.     

混流式水轮机稳定运行的主要水力因素分析

随着科学技术的不断发展,水电事业也得到了很大的进步,混流式水轮机在水电站的应用,其稳定性直接影响着水电站的经济效益。随着混流式水轮机机组容量、尺寸与转速越来越大,其内部结构也越来越复杂,混流式水轮机的稳定性问题也日益突出。该文针对型号为HL100-LJ-100混流式水轮机稳定性在水力方面存在的问题进行分析,并提出有效对策。     

用于风电机组容量评估的容量可信度快速算法

针对以往在利用风电机组容量可信度这一指标来评价风电机组容量时,准确度与计算速度不能兼顾的问题,提出了一种基于负载-失负荷概率曲线来快速准确计算风电机组容量可信度的最大公因子步长算法(GCDS)。该方法首先将风速分布信息和风电机组特性曲线离散化,把风电机组出力建模为多状态,然后应用负载-失负荷概率的递推关系式和以各个机组装机容量最大公约数为步长进行遍历的算法,快速得出加入风电机组前后系统的负载-失负荷概率曲线,最终得出风电机组的容量可信度。仿真和实验结果表明:把1个风电机组加入到41个常规机组的系统中,使用GCDS算法对风电机组容量可信度进行计算,在准确度可以保证的前提下,计算时间仅为0.015 6s,与穷举法相比,计算效率有了极大提升。     

科技新闻

我国研制出世界最大容量水轮机导水机构中国长江三峡集团公司专家组3月22日在哈尔滨宣布,哈电集团哈尔滨电机厂有限责任公司为三峡工程自主研发的世界最大容量800兆瓦水轮机导水机构,经专家组反复检查确认,装配的各项技术参数均满足设计     

水轮机轴承测温电阻常见问题及安装工艺探讨

测温电阻作为水轮机组3导轴承瓦受力监测的设备,为机组稳定运行提供有效保障。如何让测温电阻准确、快速反映出3导轴承瓦温的实时变化,便给我在选材及施工工艺方面提出了新的要求。     

水轮机动态模型试验中的步进电机的微机控制

水轮机动态模型试验中的步进电机的微机控制沈宓飞，严亚芳，王煦时（水力发电工程系）当水电站的运行工况发生变化时，就会产生过渡过程，而运行的实践表明，水轮机机械部分的事故和停机，大多发生在过渡过程中。因为在过渡过程中产生的最大水击压力、机组的最大转速升高...     

某水电厂水轮机改型模型试验的分析

在毛主席无产阶级革命路线指引下,在国内外一片大好形势鼓舞下,某水电厂根据国家需要及该厂长期在较低水头下运行的特点,提出了改革该厂水轮机组的方案,以期在提高或不明显降低现有机组效率的情况下提高机组出力。为了比较科学地计算出改机后效率和出力的变化情况,了解改机的效果,从1972年开始,经过一年的时间,在我院水轮机汽蚀台上进行改机模型的比较性试验。现已试验完毕,经分析研究,提出了该水电厂水轮机改型试验分析。     

贯流式水轮机的流道试验研究

为了经济合理地开发平原地区和海湾潮汐的动力资源、贯流式水轮机是最适合采用的一种机型,在上述地区采用贯流式水轮机有以下几方面优点: 1.贯流式水轮机的流道通畅弯道少,水力损失小与立式机组相比,其过流能力大,效率高,因此在直径相同的条件下、贯流式水轮机的单机出力比立式机组大20％—30％。     

双转子垂直轴潮流能水轮机水动力干扰特性研究

为了研究双转子垂直轴潮流能水轮机水动力干扰特性及规律,采用计算流体力学方法对双转子水轮机组在定常流下的水动力进行了数值模拟,通过研究典型速比下不同轮机间距、不同转子旋向的双转子轮机的能量利用率、速度场演变、尾流场演化和相应工况下单转子水轮机的对比分析,发现双转子机组水轮机在高速比情况下比单转子水轮机获能效率更高,最高达到36%,而且随着轮机间距的增大双转子轮机增能效果反而降低;由于干扰效应的存在,双转子轮机的叶片表面产生更大的高速区域,尾涡也比单转子轮机更为复杂和混乱,表现为尾涡有偏转且融合的趋势,并随着轮机间距增大而减弱。     

小型水电站扩容后水轮机原型效能分析

水轮机效率是反映水轮机性能的重要指标,也是水电站经济运行的基础。以某水电站增容改造为研究对象,针对改造后的水轮机机组的效率测试与评定问题,通过计算流体力学(computational fluid dynamics, CFD)的方式获得了流量测量误差,在此基础上采用超声波法对改造后的实际机组进行了效率试验,得到了额定水头下的机组效率曲线,并进行了结果评估。结果验证了试验方法的可行性与准确性,且机组效率达到了改造要求,对行业有一定借鉴意义。     

水平轴潮流能水轮机空化特性研究

采用CFD(计算流体力学)数值模拟的方法,对水平轴潮流能水轮机的空化特性进行研究.重点讨论叶片空化的特性和对水轮机水动力性能的影响,得出不同空化数下叶片空化程度和位置及对水动力性能的损耗.在相同空化数下,分别研究来流速度及叶轮旋转角速度对叶片空化情况的影响,得出不同工况下叶片的空化区域,针对空化区域的不同研究水动力性能的降低程度.结果表明:叶片的空化程度及区域不仅和空化数有关,还受到叶尖速比的影响;空化的发生并不一定会严重影响水轮机的水动力性能,空化对水动力性能的影响关键在于空化发生的区域,只有当空化数低于一定数值,叶片中段发生空化时,才会大幅影响水动力性能.     

基于ATK的一维分子链负微分电阻效应计算

利用应用第一性原理计算软件Atomistix ToolKit（ATK）计算了由一维线性分子链（CpFeCpV）．和镍电极组成的两电极体系的负微分电阻效应．该计算方法基于电子密度泛函和非平衡态格林函数理论．通过对于不同结构下的伏安特性曲线的计算，我们预测了该体系中的负微分电阻效应，并讨论了末端基团和吸附位置对负微分电阻效应开始电压的有效调控．     

水平轴潮流能水轮机耦合运动水动力分析

漂浮式潮流能装置载体的波浪运动响应使水平轴水轮机的水动力特性发生变化,采用滑移网格技术对无界均匀来流中水轮机发生横摇和纵摇耦合运动时的三维水动力特性进行研究.结果表明:水轮机轴向载荷和能量利用率瞬时值产生波动,且横摇和纵摇耦合运动时轴向载荷及能量利用率的计算结果与只发生纵摇运动的计算结果基本相同;横摇和纵摇耦合运动时横摇力矩计算值的波动幅值比只发生横摇运动时的大;横摇和纵摇耦合运动时纵摇力矩的计算值与只发生纵摇运动时的计算值存在差异,横摇频率越大,差异越明显.研究结果可为漂浮式载体的运动响应研究、水轮机的结构设计及电能控制等提供相关数据.