大型水轮机的设计与制造问题

在电力需要剧增之下,许多先进工业国家正在兴建100～110万千瓦级的火电站和原子能电站。而且由于一般产业界的机器大容量化以及制造能力的提高,使大型机械的制造显得容易了。近十年来,在水力发电方面,水轮机的大容量化也有了显著进展。根据扩大的电力系统对电力要求的增长及电站机电建设的经验,多认为采用少机台大容量设备是较经济的,从设计、制造、运输等方面来看,也没有什么特殊的问题限制其发展。同时,由于水轮机对负荷变化的适应性能良好,在夜间和周末利用剩余电力向水库抽水,在平时白天电力需求高时再用这些水来发电,从而促进了蓄能电站建设的发展。蓄能电站与纯发电用的电站相比,水库小而且建设地点的选择较自由,水头高时造价便宜,所以多倾向于建设高水头大容量的电站。     

日本抽水蓄能机组技术发展近况

日本是世界上抽水蓄能机组技术水平最高的国家。本文介绍日本三大抽水蓄能机组制造公司(东芝、日立、三菱)1990年以来的制造业绩,分析了日本三大公司水泵水轮机和发电电动机的发展动向,介绍了水泵水轮机、发电电动机在设计技术、可靠性技术等方面的技术特点,探讨了日本公司在抽水蓄能机组研制方面领先世界的原因。     

日本抽水蓄能机组技术发展近况

日本是世界上抽水蓄能机组技术水平最高的国家。本文介绍日本三大抽水蓄能机组制造公司（东芝、日立三菱）1990年以来的制造业绩,分析了日本三大公司水泵水轮机和发电电动机的发展动向,介绍了水泵水轮机、发电电动机在设计技术、可靠性技术等方面的技术特点,分析了日本公司在抽水蓄能机纽研制方面领先世界的原因。     

负曲率导叶在高水头混流式水轮机中的应用及性能分析

负曲率导叶具有显著的水力特点和性能优势,应用于高水头混流式水轮机的水力研发,对提高水轮机的性能水平具有明显作用。通过对负曲率导叶在高水头混流式水轮机水力研发中的应用原理的论述分析,并通过锦屏二级水轮机研发项目工程应用实例,验证了负曲率导叶在提高高水头混流式水轮机水力性能上显著的技术优势,为我国未来500m左右高水头大容量混流式水轮机的研发提供借鉴。     

水轮机抗泥沙磨损技术分析

为了解决水电站水轮机泥沙磨损的问题,笔者根据国内外科研人员在水轮机抗泥沙磨损技术研究成果,分析了影响水轮机泥沙磨损的因素,提出了在水轮机抗泥沙磨蚀的设计制造,以及表面防护技术方面采取的措施,即水轮机选型、水力设计、结构设计和加工制造,以及焊条堆焊技术、环氧金刚砂涂层技术、聚氨酯涂层技术和高速燃氧碳化钨涂层技术。实践表明,水轮机泥沙磨损同泥沙的含量、泥沙颗粒属性、水轮机材料、水流的速度及流态等因素有关。水轮机设计时应选用较低的比转速和水流速度,并根据水轮机机型及水头范围选择相应的防护涂层技术。     

特约文章：水轮机技术进展与发展趋势

水轮机作为水电能源开发的核心机械装备,其性能的优劣决定了水电能源的开发利用率。在现代科技进步的推动下,水轮机技术也取得了长足发展。我国水轮机技术的发展经历了引进、吸收、消化和再创造的过程,特别是近20年的快速发展使我国水轮机技术总体上达到国际先进水平。本文在全面综合国内外水轮机领域研究成果的基础上,以近20年来水轮机技术领域所取得的主要研究进展为重点,分水轮机水动力学基础、水轮机过流部件的优化设计理论及新型水轮机研制三部分对水轮机技术进展进行了综述,探讨了部分研究领域中存在的问题,并对水轮机技术的发展趋势进行了总结和展望。     

混流式水泵水轮机设计方面的几个问题

Ⅰ绪言:目前系单机出力为343 MW(美国Lmding ton 发电站),落差为512米(日本九卅电力公司的大平发电站)那样的水泵水轮机已在设计,制造和安装之中,这正迎来真正高落差大容量机组的时代。今后,随着火电、原子能发电的大容量化,作为尖峰负荷的高落差大容量扬水发电站的建设便是发展中的事物。本文以制订法兰西斯式水泵水轮机的设计作为资料,基于制造厂方面的实绩,主要以水     

日本抽水畜能机组技术发展近况

日本是世界上抽水蓄能机组技术水平最高的国家.本文介绍日本三大抽水蓄能机组制造公司(东芝、日立三菱)1990年以来的制造业绩,分析了日本三大公司水泵水轮机和发电电动机的发展动向,介绍了水泵水轮机、发电电动机在设计技术、可靠性技术等方面的技术特点,分析了日本公司在抽水蓄能机组研制方面领先世界的原因.     

水轮机技术进展与发展趋势

水轮机作为水电能源开发的核心机械装备,其性能的优劣决定了水电能源的开发利用率。在现代科技进步的推动下,水轮机技术也取得了长足发展。我国水轮机技术的发展经历了引进、吸收、消化和再创造的过程,特别是近20年的快速发展使我国水轮机技术总体上达到国际先进水平。本文在全面综合国内外水轮机领域研究成果的基础上,以近20年来水轮机技术领域所取得的主要研究进展为重点,分水轮机水动力学基础、水轮机过流部件的优化设计理论及新型水轮机研制三部分对水轮机技术进展进行了综述,探讨了部分研究领域中存在的问题,并对水轮机技术的发展趋势进行了总结和展望。     

冲击式水轮机技术进展与发展趋势

与反击式水轮机相比,冲击式水轮机有着应用水头高和高效率工况范围宽的优点,是开发高水头水电能源的核心装备。然而,冲击式水轮机内部为开放式、多相非稳态流场,存在多种流动状态转换以及多部件相互匹配的复杂流动特性,影响着水轮机性能的好坏,进而决定着高水头水电能源的开发利用率。可视化试验技术、计算流体力学、有限元法和人工智能优化设计算法的快速发展加速了冲击式水轮机的技术发展。我国的冲击式水轮机技术起步较晚但发展迅速,经历了从无到有、自主设计和提升改进3个阶段,特别是近20年我国冲击式水轮机技术取得了突破性进展。本文在全面综合国内外冲击式水轮机领域研究成果的基础上,以近20年来冲击式水轮机技术的主要研究进展为重点,从水轮机内部流动特性、泥沙磨蚀研究、失效分析研究及优化设计理论等4个部分对冲击式水轮机技术进展进行了综述,探讨了冲击式水轮机性能分析和优化设计中存在的一些问题,并对冲击式水轮机技术的发展趋势进行了总结和展望。     

“十五”期间我国电力设备制造业发展重点

“十五”期间,电力设备制造应抓住5个战略发展重点: 1.大力研制发电主机装备,抓好关键技术的引进和吸收,在引进的基础上创新,提高设备制造的自主技术能力。水电方面:重点抓好中水头段大容量(50万～70万kW)混流式水轮发电机组的设计、制造、安装;开发研制高水头段(200米以上)最优型式的水轮机;重点发展高、中水头     

我国大型发电机制造技术展望

为满足21世纪国民经济发展对电力的需求，从电机制造看，需发展高效率的发电设备以及新能源发展所需的发电设备、开发新材料、新结构、新工艺，并制造出新的电机品种。文章简述了我国经济发展与电力需求的关系，指出我国大型汽轮发电机制造技术的主要发展方向，除了提高现有汽轮发电机性能、可靠性和发展燃气与蒸汽联合循环运行所需的汽轮发电机以降低煤耗、减少污染、提高可用率外，应重点发展大容量核电与火电机组，并逐步实现“设计自主化”“设备国产化”。文章还分析了影响百万兆瓦等级汽轮发电机发展的主要技术因素，论述了大型汽轮发电机特殊运行工况能力及监测技术的改进，以及冷却技术与超导技术的进展。     

电网可靠性分析技术研究

随着现代电力工业的发展，大容量机组、超高压线路的出现，电网运行的可靠性越来越显现出重要的意义。介绍了国内外电力可靠性分析技术的发展状况，提出了比较现有几种电网可靠性分析算法。     

大型球阀制造技术研究及应用

大型水泵水轮机球阀的制造是水轮机关键部件制造技术的瓶颈问题,多年来一直是国内外大型水电公司研究的主要课题。本文以黑麋峰球阀制造为例,分析了整体式球阀焊接结构的特点、焊接制造的难点、机械加工制造及装配的难点。通过该球阀的成功制造,探索出了一套完整、合理、经济的焊接、机加工制造工艺方法,为相同结构球阀的制造打下了坚实的工艺技术基础。     

凝汽器焊接变形CAD研究

随着国民经济的高速发展,发展大容量,高参数的火电、核电机组已成为发电系统的重要课题。凝汽器作为机组的重要设备之一,其设计、制造要求高,结构复杂、体积庞大,设备性能的优劣将直接影响到机组运行的经济性,安全性和可靠性。     

桥巩电站57MW灯泡贯流式水轮机设计

近年来,东方电机有限公司在成功制造40MW灯泡贯流式水轮发电机组的基础上。又成功研制了桥巩电站57MW灯泡贯流式水轮发电机组。这是目前国内自行设计、制造、单机容量最大的灯泡贯流式水轮发电机组,其中采用的一些单项技术为今后设计更大容量的灯泡贯流式水轮发电机组打下了坚实基础。本文主要阐述桥巩电站灯泡贯流式水轮机设计、制造工艺、计算等方面的主要特点及电站远行情况。     

电力标准化信息

★2001年12月4日,由中电联标准化中心主持在北京举办了电力行业标准《水轮机运行规程》和《水轮发电机运行规程》标准宣贯会。《水轮机运行规程》（DL/T 710-1999）对水轮机运行的基本技术要求,安全经济运行、运行操作、运行监视检查和维护、故障与事故处理、编制水轮机现场运行规程的基本要求等做出了规定。《水轮发电机运行规程》（DL/T 751-2001）结合我国大容量、高电压、国外制造的发电机组较多及发电机的结构、材料技术性能、自动化程度、辅助设备及安全监测装置配置都有较大变化的情况对原规范进行了修改。对各水电厂编写现场运行规程具有指导性作用。来自电力行业各有关单位的工程技术人员近80人参加了本次宣贯会。     

新型大容量调相机性能特点及工程应用

随着特高压直流输电工程的大规模推广应用,以及新能源并网的快速发展,采用新型大容量调相机来为电网提供动态无功支撑、提高电网安全稳定运行能力,正受到国内外输电行业的重视。对新型大容量调相机相比静止无功补偿设备的应用优势进行分析研究,明确其关键指标需求,以提高机组性能及运行可靠性为出发点,提出主变及各重要辅助系统的原则配置要求。根据新型大容量调相机设备特点及性能需求,提出其设备质量管控、厂内及涉网性能考核试验的建议。以期为国内新型大容量调相机配套工程设备的性能优化、质量提升及性能考核提供理论依据。     

苏联正在设计与制造大容量水轮机

苏联列宁格勒工程工厂近年来制造了许多质量优良的大容量水轮机。该厂所制造的一些水轮机,赢得了布鲁塞尔世界博览会的最高奖状。伏尔加水电站所将该厂制造的20台水轮机,已安全运行多时;已接近完成的斯大林格勒水电站将安装该厂出品的22台水轮机,其中第一台(115,000瓩)已开始发电。现在该厂正在设计布拉茨克水电站的水轮机。初步计划100公尺水头下运转的单位机组设计容量为20万瓩,由于计算和设计方面所取得的成就,因而可使机组大小不变,而容量提高到21.5万瓩。配合制造新     

大容量高功率锂离子电池研究进展

发展电动车是解决能源危机和环境污染的有效手段之一。大容量高功率锂离子蓄电池是电动车的理想储能电源,因为它具有单体电压高、循环及使用寿命长、比能量高和良好的功率输出性能等优点。介绍了国内外大容量高功率锂离子蓄电池的研究进展,包括关键材料、技术性能和安全问题,并以作者的观点提出了大容量高功率锂离子蓄电池的发展前景和近期研究内容。