灯泡贯流泵装置的基本流态分析

为了回答灯泡贯流泵装置中的灯泡体究竟应该前置还是应该后置的问题,应用水泵装置三维湍流数值模拟的方法分别研究了南水北调东线工程某泵站前置灯泡和后置灯泡贯流泵装置两个不同方案的流态,揭示了前置灯泡和后置灯泡贯流泵装置的基本流动属性;数值模拟的结果得到流道模型试验的验证。研究结果表明:前置灯泡贯流泵装置的进、出水流态均匀平顺,水力损失较小;后置灯泡贯流泵装置的进水流态均匀平顺,但出水流道内存在明显的偏流和旋涡流动,水力损失较大;灯泡体前置符合水力学的基本原理,是获得最佳灯泡贯流泵装置水力性能的必要条件之一。     

灯泡贯流式水轮机出力提升方案研究

为提高灯泡贯流式电站机组出力,采用试验手段对原厂协联关系曲线下的流道损失和水轮机效率进行测定,确定了影响机组稳定性及效率的因素,指出模型协联换算到原型协联的不足和灯泡贯流式水轮机对工作水头的敏感性。结合工程实际,采用合理技术方案对机组协联关系曲线进行了优化。同时在保证水轮机淹没深度的前提下,对电站尾水挡墙进行了适当削低,降低了尾水位,提高了水轮机工作水头,从而最终达到降低机组出力波动、提高单机效率和电站总出力的目的。     

整装灯泡贯流式小型水电站的研究与应用

榛子岭二级水电站，是利用我国研制的机组建成的第一座整装灯泡贯流式小型水电站。其特点是：整装灯泡贯流式机组的主轴通过一对锥齿轮增速器与立式发电机相连，解决了常规灯泡贯流式机组将发电机置于灯泡体之内所产生的结构设计及安装维护的难题，解决了因超低水头而使发电机尺寸过大和小型水电站机组整装难的问题，通过对榛子岭二级水电站的研究与应用得出结论：整装灯泡贯流式水轮机效率较轴流式水轮机增加３％；电站厂房机组间距     

用于水厂微水头发电的灯泡贯流式水轮机开发

在自来水供水过程中,存在着一些依靠水位差进行自流供水的环节。随着常规水能资源逐渐被开发殆尽,利用这部分微水头进行发电受到了关注。由于水厂工况基本不变、装置场地复杂多样等原因,常规水轮机并不适用,因此,开发新型水轮机就势在必行。结合某自来水厂安装灯泡贯流式水轮机进行发电的案例,通过传统水轮机设计理论对其进行设计,并运用计算流体动力学软件,选择SIMPLEC算法,采用基于雷诺平均N-S方程的Spalart-Allmaras湍流模型对该水轮机进行数值模拟和优化,得出在不影响水厂原有水处理工艺的前提下,在水厂安装水轮发电机组利用微水头进行发电从而达到节能减排目的的较优方案。     

灯泡贯流式水轮机技术改造分析与实践

针对灯泡贯流式机组低水头无法运行、额定水头附近出力不足、整体稳定性差等现状,经技术经济分析后,某厂通过水轮机转轮、转轮室、内导水环等部件的技术改造,有效扩展了水轮机低水头的运行范围;同时,其主要部件在全水头范围内振摆数据得到改善,额定水头附近的出力不足问题得到了彻底解决,极大地提升了电厂的综合效益。     

灯泡贯流式机组协联优化试验分析

灯泡贯流式机组具有低水头、大流量的特点,运行中导桨叶协联关系对机组的运行效率及稳定性影响较大。本文针对某灯泡贯流式机组开展了真机协联优化试验分析,通过真机试验对机组的协联曲线进行了优化,提高了水轮机出力及效率,改善了机组的运行稳定性。     

三湾电站水轮机选型分析

对于最大水头低于30 m的水电站,既可以选用轴流式水轮机也可以选用灯泡贯流式水轮机,随着灯泡贯流式水轮机制造技术的发展,近几年,越来越多的电站采用灯泡贯流式水轮机。通过对三湾电站轴流式和贯流式水轮机方案进行较为详细的比较和论述,说明在低水头电站贯流式水轮机技术上和经济上均明显优于轴流式水轮机,应优先考虑采用贯流式水轮机。     

灯泡贯流式水电站进水口拦污栅的设计研究

灯泡贯流式水电站低水头大流量的特性决定了进水口拦污栅跨度大、高度高，从而与引水式高水头电站的进水口拦污栅在设计上有所区别；跨度大则主梁截面大，高度高则栅体须分节，主梁根数多。可以说，对灯泡贯流式水电站进水口拦污栅的合理设计，应该从工程的总体布置来考虑。本文通过以导流板代替常规拦污栅主梁的模型对比，从改善流态、减小水头损失、有效提高拦污栅净面积和降低工程造价等多个角度来分析设计的合理性。     

超低水头竖井贯流式水轮机三维湍流数值模拟

针对竖井贯流式水轮机导叶叶片数对其性能的影响,结合淮安市古黄河水利枢纽工程水轮机模型试验,在一定导叶开度下,对不同导叶数的竖井贯流式水轮机进行了基于CFD的数值模拟,并获得了设计点工况下配置不同导叶数量时水轮机的水力性能。将不同方案在水头损失以及流道和转轮效率上进行了对比。结果表明：随着导叶数的增加,流道效率和转轮效率逐渐提高,水头损失随之减小。通过分析贯流式水轮机内流场并结合外特性计算结果,最终确定了最佳导叶数方案;数值模拟得到的效率与试验数据的平均误差相当小,证明了数值模拟的准确性。该方法可以为超低水头竖井贯流式水轮机设计及其水力性能优化提供参考。     

灯泡贯流式水轮机导叶与桨叶协联关系探讨

探讨了灯泡贯流式水轮机导叶开度与桨叶开度的协联关系的含义、协联关系曲线中水头的正确理解及设置方法、现场协联调试及优化方法、调速器自动水头输入及自动协联可行性、同一电站不同机组协联关系中水头损失设置差异、机组各运行水头下功率限制的严格控制、机组负荷周期性波动原因分析、机组异常振动噪音分析及改善等。灯泡贯流式水轮机实际运行时应尽可能接近协联工况,并能充分发挥其最佳水力性能。     

三叶片灯泡机组的参数选择

对于最大水头Hmax≤10．0m的低水头径流式水电站,宜选用三叶片转轮灯泡机组。其参数选择与原四叶片、五叶片转轮有一定的差异,单位流量Q11可取3．5m^3／s左右;对额定点效率不宜要求过高,宜取90％左右;额定转速选择应以高于额定水头工况为主考虑,即优先考虑非汛期运行效率。     

灯泡贯流式机组一次调频性能优化试验研究

灯泡贯流式机组的低水头运行特点在一定程度上限制了其一次调频性能,往往会使其一次调频的考核指标欠佳。对此,通过对灯泡贯流式机组一次调频的控制逻辑进行理论分析和仿真模拟,在保证机组安全稳定运行以及满足电网考核指标的前提下,对调节速率和调节深度的影响因素及其解决方案进行了研究。经过在真机上对研究结果进行试验验证,结果表明：机组一次调频性能得到了改善,一次调频动作后的积分电量得以增加,实际效益也因此得到了提升。研究成果可为今后开展的灯泡贯流式机组的一次调频性能优化工作提供参考与借鉴。     

双涡轮灯泡贯流式水轮机三维 定常流动解析

基于三维N-S方程及标准紊流模型,对双涡轮灯泡贯流式水轮机进行了全三维定常流数值模拟,获得了流场的速度、欧拉能量及压力分布等变化规律。结果表明,CFD分析能较准确地预测双涡轮贯流式水轮机内部流场的结构, 其数值模拟结果可以作为双涡轮贯流式水轮机优化设计及运用的依据。     

灯泡贯流机组导水机构整体吊装方法简介

简要介绍灯泡贯流机组在安装过程中,导水机构整体吊装方法、受力校核及吊装翻身过程。     

灯泡贯流式水轮机CFD解析及转轮技改

以广西桂平航运枢纽水电站水轮机转轮技改为例,从转轮的水力设计、结构设计等方面,阐述灯泡贯流式水轮机CFD解析、优化及转轮改造技术,总结东芝水电在机组改造方面的成功经验。     

炳灵水电站灯泡机组状态监测初探

炳灵水电站的泄洪溢流明渠修建在厂房顶部，为中国首创的厂房过流式布置方式。电站选用5台48MW大型灯泡贯流机组，最大运行水头25．7m，转轮直径6．2m。枢纽设计要求厂顶溢流明渠泄洪时，机组能够稳定运行。机组运行工况复杂，枢纽和机组的振动以及可能的电气故障必须引起足够的重视。因此要对机组状态监测配置方案进行必要的探讨，提出本电站机组状态监测的配置要求，并重点指出贯流机组状态监测的存在问题，希望能够对大型贯流机组状态监测方案的配置提供有益的参考。     

灯泡贯流式机组运行中的若干问题

我国低水头水力资源十分丰富,近年来灯泡贯流式机组发展迅速,正在向大容量、高水头、大尺寸方向发展,十分可喜,但也看到一些灯泡贯流式机组事故频繁,暴露出来的问题较多,应该引起足够重视,作者结合若干机组事故实例,探讨经验教训和提出几点粗浅建议。     

从灯泡机组技术发展谈电站设计优化措施

灯泡机组近年技术有所发展；运用水头范围增大，效率进一步提高，空蚀性能改善，结构优化，而水电站设计应注重如下之优化措施，按灯泡机组效率计算电量，力求减少水头损失，按概率概念选择水轮机参数，以及优化防飞逸措施等。