基于Flowmaster的核电站循环冷却水系统泵出口阀关闭规律优化研究

合理设定循环水泵出口阀的关闭规律,从而减小系统的水锤/气穴、避免泵倒转运行及减小系统负流量值对核电站循环冷却水系统的安全稳定运行有重要意义。针对国外某核电站循环冷却水系统配置情况,基于Flowmaster软件对泵出口阀关闭规律进行优化研究。首先根据稳态压力参数与原型的对比,验证了模型的正确性,然后进行过渡过程计算,得出了泵出口阀关闭规律与系统运行参数的关系,从而得到满足工程运行要求参数下的泵出口阀关闭规律。     

电站超长输水系统筒形阀动水关闭特性研究

具有超长输水系统的水电站机组在发生飞逸时,受机组前设置的调压室涌浪影响,机组的过渡过程时间较长,而且在该过程中产生的最高瞬态转速可能会超过机组的最大飞逸转速。依据原始流量率定后的筒形阀流量系数,就筒形阀不同关闭规律对机组瞬态转速以及蜗壳水锤压力等指标的影响展开了研究。该研究成果可为长输水系统机组飞逸工况及筒形阀关闭规律研究提供参考。     

压力流输水系统中缓闭式液控蝶阀关闭规律研究

对于长距离、高扬程压力流输水系统,一旦发生停泵水锤,将对输水系统产生严重危害.在泵出口设置缓闭式液控蝶阀并以适当的方式关阀是一种简单有效的水锤防护措施.本文结合实际工程,通过特征线法求解水锤基本方程,比较不同关阀方式下管路沿程压力变化、泵站出口断面压力变化及水泵转速变化,提出合适的关阀方式.研究成果可为停泵水锤防护措施的设置提供参考.     

有压输水管道系统非调节工况控制研究

对有压输水管道系统运行中的非调节工况进行试验研究,得出了系统断流、系统充水、事故关阀和管路切换工况下的系统特性,通过对其水力异常现象进行分析,提出了控制非调节工况的原则和基本方法,可供工程技术人员在有压输水管道设计和运行中参考。     

向家坝水电站机组低水头过速试验导叶关闭规律异常分析

向家坝水电站的部分机组在低水头进行过速试验时出现了导叶关闭规律异常现象。通过实测数据和模型试验分析,机组在过速试验过程中接力器出现反向回开与反泵工况有关。机组在低水头下进行过速试验,导叶小开度时进入反水泵工况,导致导叶关闭规律出现异常。随着运行水头的增大,该异常现象也随之消失。     

长距离输水工程末端关阀方式对水锤防护的影响

为考察管线末端关阀方式对长距离输水工程水锤防护的影响,针对有压输水管道的特点,运用水锤特征方程组确定了关阀水锤的求解方法,并采用Bentley Haestad Hammer软件对重庆市铜罐驿区域供水项目TIWS.CP2标段水力暂态过程进行了模拟,计算了末端不同关阀模式引起的管道内水压及空腔体积变化。计算结果表明:10 s快速关阀、500 s线性关阀、两阶段关阀3种工况条件下水压峰值分别为1.69,1.15 MPa和0.69 MPa,升压比分别为7.00,4.52及2.56,500 s线性关阀与两阶段关阀水压峰值较10 s快速关阀分别降低了32.0%与59.2%;快速关阀时出现负压,并产生了较大空腔区,水锤衰减作用不明显;3种关阀模式中只有两阶段关阀产生水压峰值满足管道的承压能力。通过对3种关阀模式的水锤效应比较,可以认为两阶段关阀是管线末端关阀方式的最佳选择。     

长距离重力流输水系统的联合阀组水力控制研究

针对长距离重力流输水工程中因调节阀的启闭操作产生的正、负水锤问题,本文利用特征线法和水锤波传播理论,结合工程实例,分别对采用末端阀控制、在线阀控制以及在线阀与末端阀联合控制等水力控制方案开展了数值模拟与对比分析。结果表明：采用在线阀与末端阀联合阀组控制方案可有效解决在线阀控制方案中下游管道的负压问题,同时相较于末端阀控制方案,在线阀下游近99 km管道的最大正压降低了15.0～18.6 mH₂O。基于联合阀组方案的控制优势,优化设计了调节阀的关闭时间与方式,提出在线阀的关闭时间宜适当小于末端阀,且宜采用线性或先快后慢的两阶段关阀方式;优化后的联合防护方案不仅保证了管道沿程无负压,而且进一步抑制了在线阀下游管段的水锤正压,极大地降低了管道投资,为类似工程的水力控制方案提供重要参考。     

带连通阀的阻抗调压室水锤防护特性研究

在大流量输水工程中,水泵抽水断电后,管线往往会有较强的压力波动,易造成沿线水位压力较低.结合某大流量输水工程,建立了带连通阀的阻抗调压室数学模型,对比分析了简单调压室、阻抗调压室和带连通阀的阻抗调压室的水锤防护特性,验证了带连通阀的阻抗调压室的优越性,并研究了其连通阀关闭规律对调压室水锤防护特性的影响.研究表明:与简单...     

溪洛渡水电站调速系统失电保护设计

针对溪洛渡水电站调速系统控制及调速器原有失电停机保护功能的缺陷提出了2种改进方案,即在溪洛渡电站调速系统中增加主动保护逻辑,实现调速系统失电时停机阀动作、机组导叶关闭、停机流程启动.溪洛渡水电站调速系统失电保护结构简单,动作可靠;在不影响机组正常工作的前提下,可以选择性投入和退出,有利于电站的安全运行和维护管理.     

长距离输水系统中空气阀的运行特性研究

长距离管道输水工程中,空气阀是重要的排气和负压控制设备。准确模拟空气阀运行特性,对整个供水工程的安全至关重要。为此,分析了空气阀的工作特点,在热力学第一定律的基础上建立了新的空气阀的数学模型,并采用特征线方法,对空气阀的水锤防护作用进行了计算分析。计算结果发现,与采用传统的空气阀数学模型相比,空气阀的进排气过程具有一系列新的特性。     

变速抽水蓄能机组运行转速对水泵断电工况的影响规律研究

【目的】变速运行技术是抽水蓄能行业重要的发展新方向,为了研究变速抽水蓄能机组不同初始运行转速对水泵断电工况的影响规律,【方法】分别对变速抽水蓄能机组在不同初始转速下发生水泵断电的导叶关闭和导叶拒动工况进行数值模拟,分析了该水力过渡过程中各关键物理量的变化规律、调节保证极值以及工况点轨迹演变规律。【结果】结果显示：变速抽水蓄能机组在允许的初始运行转速变化范围内(96%～108%)发生水泵断电。若导叶关闭,则该算例机组的蜗壳压力升高率、尾水管压力降低率、转速反转率变化范围分别在2.20%、3.28%、5.20%以内,不同初始运行转速对应的工况点轨迹线前期差别较大,而在进入水泵制动工况后的过渡过程中则接近重合。若导叶拒动,则不同初始转速对应的工况点轨迹线均与导叶初始开度的等开度线重合。【结论】结果表明：不同初始转速对应的流量和力矩在后续的过渡过程中的变化规律和变化幅值近似,蜗壳压力升高率、尾水管压力降低率、转速反转率变化范围均小于导叶关闭情况下相应的变化范围,分别在1.13%、2.98%、0.4%以内。研究成果可为我国变速抽水蓄能机组的实际投运提供一定技术支持。     

长距离泵输水系统管线尾部有局部高点的水锤多阀防护分析

通过对末端有局部高点的泵输水系统出现的气液两相瞬变流的数值模拟,分析计算了泵站及其管路的瞬变过程。为了保证系统在稳态运行时,末端局部高点不被拉空,在管线的末端装设了调流阀;为消除负压在管线凸起部分安装了单向调压井和复合式排气阀;为消除复合式排气阀导致的管路系统中的较高正压,在干管进口安装超压泄压阀,使得整个管路的压力在所允许的范围之内;同时考虑到运行工况的多样性和阀门的功能及系统装有大量的复合式排气阀,在水泵出口安装多功能水泵控制阀以控制泵水的倒流和水泵倒转。安装多种阀门可消除系统严重的负压,抑制了系统较大的压力脉动,为尾部有局部高点的水泵输水系统的水锤防护探索出新的方法。