沖擊式水輪機水斗斷裂原因與修復(fù)

本文介紹了臥軸2噴嘴水斗式水輪機流態(tài)的數(shù)值分析。對不同運行區(qū)模型的幾個工況點進(jìn)行了分析，分析結(jié)果與模型試驗結(jié)果進(jìn)行了比較。分析中使用了ansyscfx-12計算軟件和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)能計算出主軸力矩。平均力矩值小于測量值。因此，計算得到的水輪機效率也比測量值小，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的直徑比,并闡明它與水斗式水輪機的水斗數(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,展望其未來發(fā)展。

在中小型沖擊式水輪機中,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專用調(diào)速器,已在不少高水頭電站中投入使用,運行效果比較理想;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的運行效果。隨著調(diào)速器在沖擊式水輪機中的運用,使得沖擊式水輪機的運行效率和質(zhì)量得到了大幅度提升,同時還提高了水輪機的節(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實的基礎(chǔ)。然而從沖擊式水輪機的運行情況而言,為了使沖擊式水輪機能夠的性能能夠進(jìn)一步提升,還應(yīng)該對沖擊式水輪機以及調(diào)速器進(jìn)行改進(jìn)。本文通過對沖擊式水輪機和調(diào)速器的深入研究。然后對沖擊式水輪機專用調(diào)速器的應(yīng)用進(jìn)行了詳細(xì)闡述,以供同行探討。

沖擊式水電站機組甩負(fù)荷時,為了減小壓力管道壓力值以及有效防止機組轉(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)和機組特性出發(fā)提出折向器的方程,并用工程實例對其進(jìn)行論證。

介紹了沖擊式專用調(diào)速器的特點和常見故障,敘述了安裝了亞洲單機容量最大的沖擊式機組的冶勒水電站的六噴六折調(diào)速系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和試驗情況。重點介紹了其結(jié)構(gòu)新穎,控制先進(jìn),功能完備,可靠性高特點,為今后進(jìn)一步運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)力值點在刃口處,通過模態(tài)分析得到了水斗式水輪機轉(zhuǎn)輪和噴嘴的自振頻率和振形圖,為多噴嘴水斗式水輪機轉(zhuǎn)輪水斗的強度設(shè)計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水電站的水頭、運行等特性。

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)行計算,再選用離散模型進(jìn)行固液兩相流耦合計算。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。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的多相交流機組．二臺北發(fā)電站骰份公司(nok)一項工程合同．水 l

云南那邦水電站裝設(shè)3臺立軸沖擊式水輪發(fā)電機組,水輪機系立軸微機單元控制直流內(nèi)控型油操作6噴嘴沖擊式水輪機,水輪機轉(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。

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

聽命河水電站運行水頭范圍為875.20～921.50m,已經(jīng)超過了混流式水輪機的運行范圍極限,只能選擇沖擊式水輪機。沖擊式水輪機是按照動量定理進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換的,與反擊式水輪機做功方式不同,因此,其選型的計算方法有自身的特點,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的選型計算,對超高水頭段沖擊式水輪機選擇進(jìn)行探討。

高橋電站沖擊式水輪機是目前國內(nèi)制造并投入運行的單機容量最大的沖擊式水輪機。本文主要介紹該電站沖擊式水輪機的結(jié)構(gòu)特點、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幾個主要部件,重點介紹了主引水管的設(shè)計和水斗式水輪機的補氣。

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

根據(jù)多年從事水輪機組安裝的經(jīng)驗,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)約施工工時和費用,對各地新建小型水電站的機組安裝人員提供了一定的參考與應(yīng)用價值.

介紹冶勒水電站水斗式水輪機組的主要參數(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容量為120mw的豎軸水斗式水輪發(fā)電機組。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,結(jié)合國內(nèi)外水斗式水輪機最新發(fā)展趨勢和本工程應(yīng)用實踐過程中的經(jīng)驗,對大型水斗式水輪機參數(shù)選擇、結(jié)構(gòu)設(shè)計、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,在已成熟的混流式水輪機水電站過渡過程計算理論的基礎(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,并以一個工程實例為依托,通過計算驗證了折向器方程及兩種大波動計算方法的合理可靠性。