|
|
设
备
管
理
网
s
b
g
l
.
j
d
z
j
.
c
o
m
|
 |
混流式水轮机电站运行稳定性与装机容量选择的探讨（2） |
热 |
|
| 混流式水轮机电站运行稳定性与装机容量选择的探讨（2） |
|
作者：佚名 文章来源：不详 点击数： 更新时间：2008-9-23 14:12:39  |
|
计好。
(9)适当增加尾水管高度h(例如h≥3 D1)，能降低压力脉动的影响。
(10)避开振动区。运行中避开振动区，采用计算机按水轮机稳定运行特性分配负荷，可使机组经常在稳定区运行。
(11)避免共振。在水电站设计中，注意使机组、厂房、引水系统的自振频率远离各种水压脉动的频率，避免共振。
(12)提高水轮机顶盖、座环、主轴等主要部件的刚度、强度。
(13)提高机组制造、安装质量，消除机械、电气振动因素，改善转轮结构，降低疲劳应力。
转轮的水力设计是水轮机运行稳定的关键，应该针对每个大型水电站的水力条件进行转轮的水力设计，不仅要求水力效率高，更要求高效区要宽；限制工况单位流量
之比宜大于1.25，最好达1.4或更大；无涡区要宽，压力脉动值要低，叶片进口边正、背面脱流空化涡带及叶道涡限制线形成的包围区要宽。要全面达到这些要求是很难的，只能根据水电站的特点去要求。
3 选择好设计水头和额定水头
在水电站设计阶段正确选择H0、Hr是水轮机稳定性工作的第一步，也是打基础的一步。过去为了获得更高的效益，都要求水轮机设计水头H0等于电站的电能加权平均水头，近年来则是根据电能加权因子计算出最高的电能加权平均效率，以确定水轮机的工作位置和设计水头。从稳定性的要求出发应取H0=Hmax／(1.1～1.15)，对于转轮直径超过6 m的水轮机应更严格些，希望H0=Hmax／1.1，而额定水头Hr最好等于或大于H0，至少不小于H0／1.05，这实际上要求额定水头应大于0.86 Hmax，这必然和电站的发电效益发生矛盾。对于泄洪水位较低的电站，提高额定水头就减少了年电量，对于泄洪水位较高的大水库电站，虽不一定会减少年电量，但增加了电站枯水期的受阻容量，减少了机组的调峰能力，如果用补充火电装机容量和火电电量来满足系统的电力电量平衡将是很不经济的。
4 提高额水头与容量受阻问题
怎样才能妥善的解决机组稳定和容量受阻或发电量减少的矛盾呢 我们认为，在提高额定水头的同时增加装机容量将是值得研究采纳的办法。方法之一是单机容量不变，额定水头提高，增加机组台数，并使在原额定水头下的机组总出力基本等于原装机容量，这样，改变后的机组尺寸、重量变小，设计、制造、运输、安装难度有所降低，但台数增加，工程量要增加，投资亦有所增加。这方案机组台数增加不多，总体布置上的困难不会太大，对于额定水头增加较多的电站比较适用。方法之二是随着额定水头的提高，增大单机容量，台数不变，装机容量也随之增加，并使在原额定水头下的单机出力仍等于原额定出力。这样改变后的水轮机尺寸、重量增加不多，发电机尺寸、重量会有明显增加，总的设计、制造、运输、安装的难度会有所增加，由于台数不变，工程量增加不多，投资增加也较少，这方案对于机组容量、尺寸增加不算很大，技术上比较有把握，对于额定水头增加不多的电站比较适用。这两种方法的共同特点都是增加装机容量，在原额定水头下的电站总出力基本不变，超过原额定水头时，电站的总出力将增加，从而提高了电站的调峰能力，对于在高水位下泄洪的电站还能增加年电量，无疑都增加了电站的效益，也都增加了投资，但这比补充火电装机容量和火电电量需要的费用便宜得多。
5 设计实例
以某水电站为例，该电站是一座水头高、水头变幅大(87 m)，在系统中担负调频、调峰和事故备用的电站。该水电站原可行性研究成果为：最大水头251 m，加权平均水头224.14 m，最小水头164 m，选用6台额定出力为700 MW的水轮发电机组，总装机容量4200 MW，水轮机的额定水头为204 m，额定转速为142.86 r／min。此成果能够满足在173.5 m水头下发出3 204 MW(即单机534 MW)预想出力的要求，但因额定水头偏离设计水头和最大水头较远，对水轮机稳定运行不利，为了兼顾二者，现将额定水头提高至228m(215／1.1-228 m)，并对增加机组台数和增加单机容量的两种方法和原可行性研究成果比较如表1。
上述3个方案水轮机的比转速及有关参数是不同的，为了排除不同性能的模型对比较的影响，计算中采用同一个综合特性曲线，但纵座标为[img]/scjs/UploadFiles_5017/200710/20071009170810274.jpg[/img]
，横座标为[img]/scjs/UploadFiles_5017/200710/20071009170810838.jpg[/img]
转轮的限制单位流量[img]/scjs/UploadFiles_5017/200710/20071009170810510.jpg[/img]
和最优单位流量[img]/scjs/UploadFiles_5017/200710/20071009170810302.jpg[/img]
之比均为1.3。水轮机稳定运行最小出力按流量[img]/scjs/UploadFiles_5017/200710/20071009170810820.jpg[/img]
确定，最大出力根据水轮机出力限制线和发电机额定出力确定。
为了更直观，在综合特性曲线图上以阴影范围表示稳定运行区。图1为Hr=204 m方案的稳定运行区(其中H＞1.1 H0为246.6 m，即假想线以下范围能否稳定运行尚无把握)，图2为Hr=228 m方案的稳定运行区。两图中阴影较深的范围对应的H为220～251m，约占全年60%的时间和65%的电量，是要求机组有良好调峰调频性能的主要运行范围，显然Hr=228 m的稳定范围比Hr=204 m的大得多。
从表1可知，增加台数的方案，机组、厂房、引水系统的投资增加约2.2亿元，装机容量增至4900MW，技术难度有所降低，机组稳定范围增加，最高水头的稳定调节功率约175MW，比原方案77 MW增加2.27倍，预计能在164～251 m水头范围内稳定运行(原方案估计只能在164～246.6 m水头范围内稳定运行)，但主厂房和进水口前沿长度增加20 m左右，布置上需进一步研究。增大单机容量的方案，机组、厂房、引水系统的投资增加约1.4亿元，装机容量增至5030MW，但机组的技术难度和运输难度均有所增加，需深入研究其可行性，机组稳定范围更有所增大，最高水头的稳定调节功率约210 MW，较原方案增加2.72倍 |
|
| 资讯录入：admin 责任编辑：admin |
|
|
上一篇资讯： 混流式水轮机电站运行稳定性与装机容量选择的探讨（3）
下一篇资讯： 混流式水轮机电站运行稳定性与装机容量选择的探讨（1） |
|
|
| 【字体：小 大】【发表评论】【加入收藏】【告诉好友】【打印此文】【关闭窗口】 |
|
 网友评论：（只显示最新10条。评论内容只代表网友观点，与本站立场无关！） |
|
|
|
|
|
