红石水电站轴流定浆式水轮机补气减振的几个问题

红石水电站轴流定浆式水轮机在空载和低负荷区运行时，振动剧烈。设计采用顶盖和尾水管两套补气设施。通过模型和真机补气减振测试试验证明，顶盖自然补气较尾水管补气减振效果明显。尾水管补气受吸出高度Ｈｓ值的限制。难以实现自然补气。在今后的定浆式水轮机结构设计时，应完善自然补气设施，使补入的空气通至叶片头部，并设置自动补气阀，随运行工况按最优气量补入空气，方可达到预期的减振效果。     

国外解决尾水管中不稳定流的几种办法

水轮机尾水管中存在不稳定流,形成压力脉动,引起机组振动,是混流式水轮机和轴流定桨式水轮机运行中的突出问题。国内外都在寻求解决压力脉动的方法。一般都用向尾水管补气或设置导流栅、阻水栅等措施,但R.H.西克却提出改进尾水管和转轮泄水锥的设计也能消除压力脉动,提高机组运行的平稳性和效率,并在许多机组上取得了令人满意的结果。     

东风发电厂机组大轴中心补气装置改造

混流式水轮机运行过程中产生的尾水真空及空腔涡带是转轮发生空蚀的主要原因，空蚀使水轮机效率降低、振动加大，严重时会造成设备损坏事故。减小尾水真空及空腔涡带的方法就是对尾水管补气。东风发电厂原水轮机补气方式为尾水短管补气，补气效果差，且造成尾水锥管破坏严重及机组振动等问题。经研究，东风发电厂结合机组增容改造将水轮机补气方式改为由大轴中心补气，本文介绍了大轴中心补气装置的结构特点及改造后补气效果试验等。     

向家坝800MW水轮机主轴中心孔补气系统设计简介

介绍向家坝水电站水轮机主轴中心补气系统的设计。补气系统采用了空气压缩式缓冲补气阀和缓冲式浮球盘型逆止阀组合结构,可以满足水轮机在部分负荷工况下稳定运行的要求,同时,还可以防止高尾水位时尾水从主轴中心补气管大量溢出,提高了补气系统的安全可靠性。     

小浪底水电站水轮机水力振动监测与评估

为准确掌握小浪底水轮机允许运行边界条件,采用非旋转设备振动测量评价方法,在水轮机尾水管进人门处水平方向安装低频振动位移传感器,通过测量不同负荷工况下尾水管水平振动、顶盖水平/垂直振动与水轮机顶盖下腔、蜗壳进口、尾水管进人门、尾水管扩散段等处压力脉动变化数据,得出尾水管水平振动与压力脉动峰峰值变化趋势呈现一致性,结合测量数据、尾水管进人门现场噪声情况和模型水轮机综合特性曲线对水轮机运行稳定性进行了分析和评估,验证了真机运行特性与模型水轮机综合特性曲线的一致性,证明了用尾水管水平振动衡量尾水管内水力因素影响是进行水轮机水力振动评估的有效手段。     

清溪二级水电站尾水管补气设计

为提高反击式水轮机低负荷运行的稳定性,通常对水轮机采取补气措施或其他机械方法破坏尾水管涡带的影响,达到减轻压力脉动和消振的目的。清溪二级水电站具有水头变化比大,机组在低负荷运行历时长的特点。本文着重介绍该电站在设计上采用加强尾水管自然补气措施,以提高机组在低水头、小负荷运行的稳定性。经运行表明,达到了预期的效果,为机组安全运行,创造了有利条件。     

东风发电厂水轮机附属设备运行中存在的问题及处理

东风发电厂水轮机附属设备如顶盖射流排水泵、水轮机工作密封、尾水真空补气阀、水力监测装置等在运行中存在诸多影响安全生产的问题，本文阐述了对这些问题的分析和改造处理情况。     

东风发电厂水轮机附属设备运行中存在的问题及处理

东风发电厂水轮机附属设备如顶盖射流排水泵、水轮机工作密封、尾水真空补气阀、水力监测装置等在运行中存在诸多影响安全生产的问题 ,本文阐述了对这些问题的分析和改造处理情况。     

水轮机补气的原理和技术

对混流式水轮机在部分负荷运行时的尾水管涡带压力脉动,常用补气的方法解决。国内外在补气方面作了大量的试验研究。很多水轮机安装了各种类型的补气装置。但对补气消除涡带压力脉动的原理还有误解,特别是补气装     

高水头水电站技术供水系统设计

研究了在高水头水电站中，利用小水轮发电机组下游尾水和顶盖取水作为技术供水水源。在高水头水电站中，采用小水轮发电机组作为钢管引水降压设施，将高水头的能量转化为电能送入厂用电网，小水轮机尾水管出口保持供水系统所需要的稳定水压，将水输入用水设备是完全可行的；采用顶盖取水具有水质好、水量、水压均能满足运行要求。因此，采用小水轮发电机组尾水取水和顶盖取水完全可以作为高水头电站技术供水的主水源替代水泵和减压阀供水。     

混流式水轮机尾水管压力脉动试验分析

压力脉动产生于机组运行过程的非定常流场,是引起水轮机组振动及不稳定运行的主要水力振动源之一。其中,尾水管的螺旋状涡带是引起水力振动的最主要因素。本文通过对混流式水轮机模型试验,研究了混流式水轮机尾水管内压力脉动与空化系数、泄水锥形状及补气量的相互关系。     

轴流定桨式水轮机的开发及应用

轴流定桨式水轮机具有过流量大、效率高、空化性能好等优点，且机组加工生产费用低，安装、运行及维护方便，但也存在着高效运行区窄和适用范围小等局限性．定桨式和转桨式水轮机在设计参数选择及设计方法方面具有一定的区别．将新开发的轴流定桨式转轮与型谱推荐转轮进行了比较分析，认为其各方面性能均优于后者，是中小型电站改造的理想选择．新开发的几个转轮在牛迹潭、东风、鹰嘴石、江口等电站改造中得到实际应用．     

小水电站运行中应注意的几个问题

小水电站在运行时,有些问题常不被重视影响了正常的运行,减少发电量,严重时,造成事故,须停机检修。现就几个问题说明如下。 1 尾水管补气阀 石河水电站3台机组均为ZD500-WJ-71型水轮机,在尾水管上装有自动补气阀。运行中我们发现,补气阀的补气量对机     

老龙口电站1号机低负荷运行尾水管压力脉动处理浅析

老龙口电站i号水轮机在低负荷运行时,尾水管中形成涡带,使尾水管水流发生周期性变化引起压力脉动,形成强烈的噪音和较大的振动。针对这一情况,通过对尾水管补气装置的改造,减轻了机组在低负荷运行中引起压力脉动和振动,确保机组安全稳定运行。图5幅,表1个。     

电站运行大课堂

二．水轮机的主要类型与工作特点 1．水轮机的类型 水轮机可分为反击式和冲击式两大类。反击式水轮机包括混流式水轮机（HL）、轴流定桨式水轮机（ZD）、轴流转桨式水轮机（ZZ）、斜流式水轮机（XL）、贯流定桨式水轮机（GD）和贯流转桨式水轮机（GZ）六种型式。     

小流量工况尾水管补气对混流式水轮机出力的影响

混流式水轮机在小流量工况下其转轮出口水流会产生涡旋运动，此时向转轮出口或尾水管补气时可以减轻水轮机的水力振动，但补气对水轮机出力的影响过去没有给予足够的重视，现经理论研究和模型试验，证明在小流量工况下给尾水管补气有利于增加水轮机的出力。     

补气减振在沙河抽水蓄能电站黑启动中的应用

文章对抽水蓄能机组在低负荷运行期间存在的振动进行了分析,提出了补气减振的方法,对黑启动试验过程中顶盖补气的试验数据进行了分析,得出顶盖补气对减小机组振动产生了良好的效果,并提出相应的补气减振方案和后续改进建议.     

龚嘴水电站尾水管补气模型试验研究

针对龚嘴水电站增容改造后在低负荷状态运行时存在压力脉动和噪声较大的问题,采用大轴中心孔补气模型试验方法,在1号机组开展顶盖强迫补气试验,并在真机上进行了验证。试验结果表明:选择合适的相对补气量时,压力脉动的混频和主频相对幅值均显著下降,对降低部分负荷区域的压力脉动和噪声具有很好的效果。该方法对其他中低水头电站的尾水管补气措施有一定参考价值。     

水轮机主轴中心孔补气对尾水管内部流态的影响

基于水气两相流模型，研究了水轮机主轴中心孔补气对尾水管涡带的影响以及对于改善水轮机内部流态的作用。研究表明，不同工况下最优补气量的大小有一定的差异；由于气体能量较小，补气量过小，在转轮的影响下它很快稀释于水体中，进入尾水管直锥段中心涡带区域的气体很少，起不到改善水流的作用，补气量过大，又会使断面过水面积减小，尾水管直锥段横向水流增强导致不利流态。研究成果揭示了补气量的大小对于改善尾水管内部水流的影响，从而为寻找最优的补气量提供理论依据。     

青山四级电站增容改造分析

青山四级电站是径流式水电站，水头变化大，水轮机运行工况差、效率低。电站改造目标是在不改变电站原有流道的前提下，通过更换转轮，使机组单机出力由500 kW增加到630 kW。采用传统方法对其进行技改，确定3台定桨式转轮和2台调桨式转轮的技改方案，在定桨式水轮机改造不理想的情况下，通过调整调桨式水轮机的转轮叶片安放角度，找到了定桨式水轮机最佳的叶片安放角；并按此叶片安放角来生产技改转轮，取得了电站增容改造的成功。图3幅，表1个。