云南綠水河二級電站4號水輪機增容技術改造效果分析

應用水輪機轉輪水力設計理論,采用二元計算方法,針對龍頸電廠下庫電站存在的問題,對原能量指標較差的hl263轉輪進行改造,提高了下庫電站機組的出力和效率,并提高了水輪機的抗氣蝕性能。

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,同時增設了大軸中心孔補氣裝置。對2#水輪機改造項目的設計思路、結構改進、參數(shù)優(yōu)化等多方面進行了綜合闡述,希望能為國內眾多老廠機組的改造提供一些參考和支持。

雙牌電站自投運以來,由于多年運行,出現(xiàn)設備老化、效率降低的情況;為了增加發(fā)電量和充分發(fā)揮電站的效益,電站進行了增容改造設計。通過分析電站改造的限制條件,根據電站的運行水頭和變化幅度,采用f13模型水輪機為基礎轉輪,進行了模型水輪機優(yōu)化設計;然后根據優(yōu)化后的水輪機過流通道,對電站的導水機構、轉輪和基礎環(huán)等部件進行了更換設計。圖2幅,表2個。

衡陽某電站經過40多年運行后,其效率低,水資源浪費嚴重;在洪水期間,機組振動大,無法運行,經濟效益十分低下.通過此次電站技改,特別針對水輪機改造,解決了電站效率低、運行不穩(wěn)定和效益低下等問題.首先是選擇高效、大流量的轉輪,提高了水輪機的出力;其次復核原電站流道尺寸參數(shù),確保增容后新水輪機有足夠的過流能力;最后用專利的轉輪槳葉調槳技術,解決了水頭、負荷變化時機組振動大的現(xiàn)象,保證了機組能夠長期穩(wěn)定運行在高效區(qū)里.通過真機的長期運行,驗證了此次技改的措施是成功的,大大提高了電站的綜合效益,也為國內眾多同類型電站的技改提供了借鑒.

水輪機增容改造后能否達到設計保證的出力和效率,改造后的水輪機的能量特性如何,是個普遍關注的問題。文章分析了水輪機改造后的出力和效率,以及水輪機在各特征工況下的能量特性。

主要介紹了沙田水電站1號水輪機轉輪更換的情況,并介紹了改造后的運行情況。

某水電站設計水頭6.8m,設計流量75m3/s,設計裝機3×1250kw貫流式水輪發(fā)電機組3臺。由于水輪機設計、制造和裝配存在問題,造成設備實際出力與設計出力不符,經過對設備技術數(shù)據測試和增容改造方案分析比較,確定對水輪機轉輪、導水和轉動部件的軸、軸承、水封等部位實施改造。現(xiàn)增容改造后水輪機單機最大出力由原891kw提高至1292kw左右,年發(fā)電量由原1276萬kwh提高至1803萬kwh,年發(fā)電收入由原382.8萬元增加至540.9萬元左右,設備運行良好,效率高,電站經濟效益和社會效益得到有效提高。

針對大唐公司碧口水電站#1機組增容技術改造后啟動時的異常振動問題,通過采集上機架水平振動、主軸擺度等分析了引起#1機組異常振動的主要因素。分析結果表明,機組在不同運行狀態(tài)下的綜合穩(wěn)定性特性是質量力、電磁力和水動力共同作用的結果,且在轉子檢修工藝中,應嚴格控制轉子圓度,即使偏差在允許范圍內,也要防止正偏差或負偏差集中到一側。介紹了用動平衡方法解決碧口電站#1水輪機組異常振動問題的過程,提出了水電機組a級檢修后的穩(wěn)定性分析方法,同時提出了水輪機組技術改造和新機安裝時的注意事項。

一、前言新安江電廠九號水輪機是哈爾濱電機廠60年代初產品.主要技術參數(shù)為:型號:p_o662-bm-410最高水頭h_(max)=84.3m導葉相對高度:■=0.2最低水頭h_(min)=57.8m水輪機軸功率:n_t=75.5mw設計水頭hp=73m

陸水電廠原水輪機轉輪氣蝕嚴重，槳葉不能自動協(xié)聯(lián)，不能在最佳狀態(tài)下運行，導致水輪機效率下降。經分析論證改用ｊｋ５０８轉輪，并在陸水電廠２號機改造中應用，出力由原來的８８００ｋｗ提高至１０１００ｋｗ，最高效率比原機型提高９％（相對效率）以上，改造獲得圓滿成功。

20水輪泵1995年第2期 水輪機， 水電站技術改造意義與展望 —— 兼介紹獅子灘電站水輪機改造增容技術研究(續(xù)完) 1 一 (酬省機械研究設計院，成都，6loo41)、 3．4．1模型機設計原則 經與國內的各試驗臺比較和按照水輪機 模型試驗標準要求確定：d：350ram，通流 部分幾何尺寸除轉輪外，以獅子灘電站機組 為設計依據，尾水管進口尺寸局部放大，真 機轉輪下環(huán)最大外圓直徑不超過m2130ram， 出水邊最大尺寸2050。模型轉輪在四川省 機械研究設計院水機能量試驗臺上作初選試 驗，進行局都修改，再進行對比試驗，選出 較理想的轉輪連同模型機運到北京水利水電 科學研究院水力機電研究所小能量試驗臺進 行定型試驗。因此模型機設計要求考慮兩個 臺韻結構和試驗方法。 3．4．2模型

為了滿足電能供應的需求,對現(xiàn)有水電站進行擴建、改建和改造,充分挖掘現(xiàn)有設備潛力是一項具有重要經濟意義,增加效益,緩解電力緊張局面的有效措施。隨著國民經濟建設的發(fā)展和人民物質生活需求的增長,黃南地區(qū)面臨著電力日益緊缺的局面。開發(fā)新

水電廠舊機組增容有很大潛力，已往水電機組增容改造絕大部分是原水輪機出力范圍內改造發(fā)電機部分。豐滿電站4號水輪發(fā)電組增容方法是先考慮水輪機的增容改造（出力和效率），再配套改造發(fā)電機及其監(jiān)控系統(tǒng)，增容幅度大、效果明顯。本文主要介紹豐滿4號機組的增容改造情況。

orlik水電站轉槳式水輪機的增容改造 (捷)mvitvar 摘要 董新；÷f兜()rl屯站運j。：一年，r．岳萌，由予：藏起動皿相蘭大的7k頭變 犍蓁萋襞奏‰凳籬簧警銎籌瓤捌啪諺電 orlik水電站裝備有阿臺轉槳式水輪機， 每臺單機容量為94．5mw，運行水頭為70．5m。 水輪機造型時面對整個水頭范圍，除最高水頭 外，還考慮到最低水頭4．1m下￡j力，囡此． 不可能選擇混流式水輪機。 ckdbiansko公司于j950年初開始對相應 的轉粱式水輪機進行水力試驗研究。由于該電 站水頭高、出力夭這兩個特殊條件．進行水力 試驗研究極為必要。經過幾年的努力后．終于 獲得了能在亟個運行范圍內具有令人滿意n撈 率和氣蝕性能(并保證主要部件的運行壽命) 的機型。 當時，已在捷克新洛陵克的siapy水電站 對

新舊型譜系列模型轉輪性能分析結果表明,d06a轉輪能量特性及空化特性同時優(yōu)于hl160轉輪,流道對比得出兩種轉輪互換性很強,用d06a轉輪替代hl160轉輪可增容20％。表2個,圖1幅。

根據電站實際運行參數(shù),通過數(shù)值分析及模型試驗,驗證了哈爾濱電機廠有限責任公司為楓樹壩水電站優(yōu)選出水力性能優(yōu)秀的a835a水輪機轉輪。經過電站真機實測表明:新機組出力、運行性能、各部振動擺度等各項電氣機械性能指標達到機組增容改造技術協(xié)議的要求。

分析大化水電站水輪機增容改造的必要性、可行性及增容方案的選擇，介紹設備招標定廠和水輪機模型驗收的情況，對水輪機改造前后的性能參數(shù)進行了對比。

潘家口電站１＃機ｈｌ７０２轉輪已不適應電站運行水頭，加上振動氣蝕加劇，水輪機增容改造勢在必行。為此提出了幾種改造方案。

中國水利水電科學研究院機電所運用自行開發(fā)的高性能混流式水輪機轉輪水力優(yōu)化設計程序、流場計算及性能評估等計算機軟件成果，并參考一批優(yōu)秀水輪機轉輪，與海南松濤水庫管理局的有關管理、技術人員合作，在充分調查研究了南豐水電站的實際水力、機組流道、原ｈｌ２６３機組結構、特性及存在的主要問題后，針對南豐水電站的特點，在保持原水電站水工建筑、引水管道、蝸殼、固定導葉、導葉、尾水管、主軸等大件基本不改變的條件下，重新設計、研制水輪機新轉輪，實現(xiàn)了提效增容技改的改造目標。

逕口二級電站在維持原機組轉速和原水輪機流道和主要部件不變的情況下,對三號機組水輪機進行改造,用zzt03(轉輪葉片安敏角+200)代替原zd760轉輪(轉輪葉片安敏角+50),增加300kw。

水輪機增容常用的兩種方法是更換新轉輪和轉輪葉片修形。通過更換新轉輪增容方式是最徹底的,但工期長、人力投入和資金投入都很大。轉輪葉片修形增容方法則投資少、見效快,適合于設計制造較早、參數(shù)標準較低、有增容潛力的水輪機。采用貼體坐標下的有限體積法和k~ε模型,對水輪機轉輪內部的三維粘性流動進行數(shù)值模擬,科學合理地確定轉輪葉片的切割量,實現(xiàn)水輪機增容,并將該方法應用于豐滿7號水輪機。在水輪機轉輪葉片割邊增容改造中應用計算機數(shù)值模擬計算新技術,不僅提高了水輪機出力,實現(xiàn)增容目的,而且改善了機組運行性能。

通過采用水力性能優(yōu)良的轉輪增容防蝕技術,對黃丹水電站軸流轉槳式機改造的進行了可行性研究。文章對改造前后有關流道的差異、吸出高度、水推力和飛逸轉速等問題作了分析。通過可行性研究,以期對黃丹水電站進行技術改造,提高其水電站的經濟效益。