侧边机组故障对泵站前池流态的影响

为研究侧边机组故障对泵站前池流态的影响,本文建立了某泵站引渠、前池、进水池与吸入管三维数值模型,并基于VOF模型开展了数值计算。然后,根据计算结果分析了不同侧边机组故障情况对前池和引渠内流态的影响。最后,引入了流速分布均匀度作为量化指标,阐述了不同侧边机组故障情况对中间机组的吸入管进口流速分布的影响规律。结果表明:侧边单台机组故障时,前池内部流速分布相对无故障变化较小,但故障机组吸水池内产生大尺度漩涡,进而导致前池出口断面流速畸变,发生流速掺混现象;侧边机组全部故障时,前池内部产生大尺度涡系,造成前池出口断面流速严重掺混现象,且范围更大,并显著影响中间机组吸入管进口流态,造成进口流速不均匀分布,进而对中间机组运行产生不利影响。     

南水北调东线江都排灌站优化运行研究

江都排灌站是南水北调东线工程的起点站,针对该泵站扬程变化频繁、变化幅度大的特点,利用水泵叶片调节功能,在日总抽水量一定的前提下,考虑多种因素,建立泵站运行优化数学模型,采用遗传算法求解,确定泵站各时段的开机台数和机组运行工况,降低泵站运行费用.结果表明:实行分时电价时,考虑分时电价优化运行方案耗用电费明显低于不考虑分时电价的优化运行方案、设计叶片角度和等流量优化运行方案耗用电费.     

南水北调东线一期工程源头泵站优化运行研究

南水北调东线一期工程源头泵站主要由江都站、宝应站组成.在源头泵站两条输水线路出口交汇处流量和水位一定的前提下,以泵机组总功率最小为目标,建立了源头泵站运行优化数学模型,其中考虑了泵站输水河道水量损失和水力损失.运用退火遗传算法求解,确定每条输水线路水位和流量分配、各泵站泵装置扬程、开机台数和机组运行工况.将优化结果与常规运行方案比较,结果表明.实施优化运行后,泵机组总运行功率可减小15.65%,优化运行方案的节能效果明显.     

超低扬程双向流道泵装置压力脉动特性研究

沿江泵站承担了灌溉、排涝、水环境治理等双向引排水任务，受长江潮位影响，双向水泵装置经常运行至零扬程附近，实际流量超过设计值30%以上，流道水力损失增大，流态紊乱，易引起水力振动，影响机组运行安全。采用CFD技术对沿江某低扬程双向流道泵装置进行水流流动及压力脉动特性研究，并结合模型试验进行验证。研究表明：超低扬程工况下，泵装置进出水流道盲端存在较大回流，出水流道内回流强度较大，导致水力损失增加；进水流道内测点主频为6倍转频，次主频为1/8倍转频；出水流道内测点主频无明显规律，但幅值相近，低频脉动占主导地位。研究成果可为沿江泵站超低扬程工况下水泵装置水力振动研究提供参考。     

轴流泵运行工况对叶轮室进口预旋的影响

轴流泵叶轮室进口水流的流态对大型低扬程泵站水泵的安全、稳定和高效运行具有很大的影响。采用模型试验方法和三维湍流流动数值模拟方法,分别研究了轴流泵泵段装置叶轮室进口和立式轴流泵装置叶轮室进口的流态,得到以下主要结论：（1）叶轮室进口流态与水泵运行工况密切有关;（2）在正常运行工况范围内,叶轮室进口水流基本上为轴向流动,无预旋现象;（3）在小流量工况运行时,叶轮室进口的外圈水流出现与叶轮转动方向相同的预旋流动,但内圈水流仍向叶轮室方向流动,而中圈的水流则在预旋流动与轴向流动两种状态之间摆动;（4）轴流泵叶轮室进口在小流量工况发生预旋现象是泵内发生＂二次回流＂的内特性表现,水泵性能曲线出现马鞍形区则为其外特性表现。     

核主泵内部流动干涉的瞬态效应研究

为了揭示核主泵叶轮和导叶的流动干涉效应,采用相似换算法和多参数匹配法,基于RNG k-ε湍流模型与块结构化网格,对缩比系数为0.5的模型泵进行非定常数值模拟。结果表明:扬程脉动幅值与运行工况有关,额定工况时扬程脉动的幅值最小,偏离最优工况时,扬程脉动幅值逐渐增大。导叶内部流道产生不稳定的流量脉动效应,大于0.8Qd工况时,导叶内流量脉动瞬态效应不明显;小于0.8Qd工况时,导叶内流量脉动趋于不稳定。考虑到机组的水力稳定性,运行工况应大于0.8Qd。动静干涉使导叶内静压分布呈现周期性脉动,导叶压力面平均脉动幅值最大,吸力面平均脉动幅值最小,压力脉动的周期与叶轮叶片数有关;导叶内静压分布与叶轮尾缘和导叶前缘相对位置有关,叶轮尾缘对导叶入口流动的阻塞效应,是诱发导叶内静压脉动的主要原因。     

调水兼顾排涝的贯流泵站机组及工况调节方式定量选择

对于调水、排涝设计扬程相差较大的泵站,泵机组选型比较困难。以南水北调东线金湖泵站为例,同时满足泵站调水、排涝抽水流量,在众多可能泵机组方案中,筛选出可行方案。再在可行方案中,考虑泵站运行扬程变化、运行时间、变工况优化运行、运行费用和设备投资等因素,以泵站寿命期内设备投资和运行费用之和最少为目标,建立泵站总费用计算模型,研究不同工况调节方式的最优运行方案,提出工况调节方式定量选择方法。分析确定了泵站3种可行机组方案,对可行方案的贯流泵装置、工况调节方式以及配套电机功率进行计算。结果表明：金湖泵站宜选用泵型Ⅲ,变角工况调节方式,配套电机功率1800 kW。泵机组及其工况调节方式定量选择方法可以推广应用。     

基于扬程自适应的机泵高效节能控制

针对静扬程时变的机泵取水高能耗问题,在综合分析机泵性能的基础上,给出了随工况动态变化的扬程自适应律(SAH),机泵运行工况与其静扬程及效率的关系图;并提出了系统约束条件下基于SAH律的调速节能控制法.通过SAH控制法可准确推算出当前工况高效运行点、匹配静扬程变化,使机泵工况点保持在满足相似工况的效率极大值曲线上,实现最大程度提高机泵运行效率节能降耗的目的.实验结果表明,相同的转速变化下,与按照额定转速最高效率点设计静扬程(DHHE)的调速控制法比较,SAH控制法节电效果更好;且当不同工况点流量满足一定的不等式关系时,取每千吨水节电幅度随转速降低而增加.     

南水北调东线江都四站装置模型的试验研究

为了保证南水北调东线江都四站实型机组高效稳定运行,对模型装置不同叶片转角下的装置性能、空化性能和飞逸转速进行了测量,确定了水泵的扬程、效率与流量之间的关系和不同工况下的最大飞逸转速.试验结果表明,装置模型流量大、效率高,符合节能改造要求,在叶片转角ψ为+2°时,最高效率达到79.34%.采用高频振动加速度传感器对不同工...     

活动导叶开度对水泵水轮机泵工况的影响研究

为了解水泵水轮机泵工况活动导叶启闭过程中的性能,参考某抽蓄电站的水泵水轮机建立数值计算模型,对导叶不同开度时的流动特征进行分析。采用SIMPLEC算法和SST k-ω模型详细分析了泵工况不同导叶开启角度下转轮、导叶附近的流场,结合实验数据对各操作工况下的性能进行分析。结果表明,当活动导叶开启角度γ小于18°时,涡的强度大能量损失多,并且出现平面射流,扬程随着γ减小而迅速降低;当γ大于21°时,涡量分布均匀,涡结构产生的能量损失小,同一流量下不同γ的扬程和效率基本保持不变;操作工况下不同γ的扬程均与流量呈线性关系。结论为水泵水轮机的操作工况选择提供依据,也可以指导水泵水轮机的优化设计。     

DG480—180主给水泵平衡盘卡死原因分析

通过对两台调速给水泵平衡盘损坏原因的分析，指出其损坏的原因是由于调速给水泵在大流量，低扬程时平衡推力不足，而发生平衡盘与静座摩擦而导致的。指出这种结构的汽动，电动调速给不泵当运行工况不当，都可能发生这样的事故，提出应限制调速给水泵大流量，低扬程的运行工况。     

并联运行锅炉给水泵的优化运行

1 给水泵调速范围的确定 1.1 经济性的要求 给水泵应在高效区运行。这就要求泵在调速时其转速不低于额定转速的60%,不大于额定转速的1.1倍。超出这个范围,泵的运行效率将急剧下降,将不在高效区运行。 1.2 机组安全运行的要求 由于锅炉给水泵属于挠性轴泵,其额定转速ne在第一、第二临界转速之间。为了安全运行,一般确定为1.3ncr1≤n≤0.7ncr2 ,从而避开临界转速以免机组产生共振。另外,当泵流量减小到一定范围时,在叶轮进口处将产生二次回流。这种二次回流在主流的作用下又重新流向叶轮内,往往引起泵体及管路振动。同样,当流量减小时,在叶…     

天生港发电厂125MW机组锅炉给水泵的改进

一、前言天生港发电厂的两台125MW机组各配备两台上海水泵厂的DG500—180型给水泵。该泵虽是125MW机组的配套设备,但由于流量和杨程的富裕量太大,与主机并不匹配。DG500—180型泵的设计流量是500米~3/时,即455吨/时(给水比重γ=910公斤/米~3),实际上根据制造厂提供的性能试验曲线,泵的最佳工况点的流量已接近500吨/时。而机组带额定负荷时的主蒸汽流量是380吨/时,所以给水泵的运行工况远远低于最佳工况;DG500—     

灯泡式贯流泵同步电动机电磁设计的特点

研制的同步电动机是用于南水北调东线一期泗洪站枢纽工程的贯流泵站机组,泵站的特点是扬程低、效率高。工程特点决定了水泵设备必须具备高可靠性及高水利性能。贯流机组设计从进水到出水方向为轴向贯通,能保证流速分布均匀,水力损失小。扬程越低,越能体现低扬程贯流泵的优势。基于以上特殊的工作环境,为保证机组运行的安全、可靠、高效等要求,确定了同步电动机的主要电磁设计参数,介绍了电动机主要结构特点,线电压波形畸变,对电动机输出机械性能进行了校核。     

读者信箱

潜水泵扬程故障分析 问 某台水浸式潜水泵额定扬程70m，实际使用中扬程30m左右。使用时，电动机电流超过额定电流，一个月烧毁三台泵。后咨询厂家，厂家说泵扬程太高了，可以把出水口水管缩小或用阀门控制一下出水量（目的是“憋水”）。把出水管口缩小一挡，使用时，电动机电流降到了额定电流。请问：“憋水”了为什么电流反而降下来了？     

铝银电池电液循环泵气液两相流动特性仿真

为进一步了解气液两相工况下的铝氧化银电池电液循环泵内部流动特性,选取比转数ns=63.7的某型铝氧化银电池电液循环泵作为研究对象,结合CFD数值模拟技术,基于CFX软件中的Eulerian-Eulerian非匀相流模型,对泵内部流动特性进行仿真计算,得到不同进口含气率工况下的中截面压力、气相体积分数分布及流线分布。结果表明：随着进口含气率增加,电液循环泵内流体分布不均匀度增加,叶轮对流体做功能力下降;循环泵内气相分布主要集中在叶片工作面进口区域,随着进口含气率变大,部分流道会被气体严重堵塞,导致泵的流量、扬程产生剧烈波动;随着进口含气率增加,旋涡、回流影响范围逐渐扩大,在旋涡、回流及气液两相滑移的相互作用下,流道内流线分布十分紊乱,产生较大的能量损失,造成扬程及效率下降。     

汽轮机回热抽汽量与主蒸汽流量关系分析

以某300MW和660MW机组为例,对不同工况下机组回热抽汽量与主蒸汽流量之间的关系进行了计算与分析,得出了偏离额定工况幅度对回热抽汽份额的影响。结果表明,当机组偏离额定工况时,其H7回热抽汽份额均与其额定工况的回热抽汽份额误差较大;而对于其他加热器,只有在不同的允许误差条件下,才可以认为各段回热抽汽量与主蒸汽流量成正比;偏离额定工况的幅度越大,导致回热抽汽份额的相对误差也越大。     

叶轮叶片前缘倒角对离心泵内部流场影响的研究

通过采用标准的k-ε模型和SIMPLE算法,对倒角为半圆形、倒角半径为1.2 mm、2 mm以及4 mm的离心泵在不同流量工况下进行数值模拟,研究叶轮叶片前缘倒角对离心泵内部流场流动情况的影响。通过模拟以及对数值结果的后处理,得出了不同倒角离心泵模型在不同流量工况下的压力分布云图、流线图及扬程性能曲线。结果表明,1.2 mm倒角模型与传统的半圆形倒角模型的扬程曲线更加吻合,在偏离设计工况点,其扬程比传统模型的扬程更高,更加符合离心泵的实际运行情况。     

基于遗传算法的污水泵站机组控制

针对当前污水泵站机组泵水扬程多变，起动控制任意性大等不合理运行方式导致的泵水耗能较高，综合节电效果差的问题，提出了利用遗传算法全局寻优选择开启、停止合适容量机泵，选择调速运行机泵，使得排出流量等于流入流量，实现机泵最佳扬程泵水，提高综合节能效果。通过实验得到了论证。     

基于?分析法的供热机组变工况特性研究

鉴于供热机组常在非额定工况下运行,建立了供热改造机组的变工况计算模型,以国能泉州电厂300 MW凝汽式供热改造机组为例,分析了供热机组变工况运行的热力特性,并从能量品位的角度定量计算了变工况条件下供热机组的?效率和局部?损失率。结果表明:在特定热用户条件下,随着主蒸汽流量的增加,热电厂的总热效率呈下降趋势,而发电热效率和?效率均提高;主蒸汽流量不变时,随着第1级回热抽汽（一抽）流量的增加,热电厂的?效率先升高后降低,存在最佳的一抽供热抽汽量,使得机组热力性能最优。汽轮机组实际工作时,可以根据具体的热用户需求和机组热力特性,选择合适的主蒸汽流量和抽汽供热流量,以确保热电厂保持较高的?效率。