惠州抽水蓄能机组甩负荷后的球阀与导叶联动关闭规律优化

根据惠州抽水蓄能电厂机组引水系统的特点、转轮特性及机组调试情况,提出采用合理、优化的球阀与导叶联动关闭规律来降低水锤压力和限制机组最大转速。为此,详细介绍球阀先快后慢关闭和导叶三段折线关闭的实现方法和调试效果,大大保证了压力隧道的安全和机组安全。     

水轮机导叶关闭过程的探讨研究

为了充分揭示水轮机导叶不同关闭过程对水轮机甩负荷过渡过程的影响,选择导叶两段关闭规律,针对第一段关闭时间、第二段关闭时间和导叶位置拐点开度,探讨这3个关键参数对机组转速变化和蜗壳水压力变化的影响,对工程实例进行计算分析,得出了导叶两段关闭过程的规律并进行了优化。合理的水轮机导叶两段关闭过程可以有效的解决机组甩负荷时转速升高和蜗壳水压上升这一矛盾,从而更有利于提高水电站运行的稳定性和安全性。     

水轮机导叶“先快后慢”关闭规律适用性研究

导叶关闭规律的优化是水电站调节保证计算的重要研究内容，采用合理的关闭规律降低水锤压强与限制机组转速升高，是一种经济有效的措施。本文基于某实际水电站，建立了引水发电系统过渡过程数学模型，模拟了电站控制工况下的过渡过程，研究了导叶关闭规律对输水系统的影响，结论表明先快后慢的导叶关闭规律适用于水锤极值和转速极值出现在不同工况的水电站。先快后慢分段关闭规律解决了该类电站一段直线关闭无法满足调保计算要求的问题。     

特大型机组飞轮力矩GD2与导叶关闭规律的关系研究

特大型机组飞轮力矩的取值对调节保证参数以及系统稳定性有着重要的影响.该文结合某高海拔地区水电站工程实例,建立仿真模型,研究特大型机组飞轮力矩取值与不同导叶关闭规律之间的关系.结果表明:导叶选取直线关闭规律时,受转速升高控制,特大型机组飞轮力矩都存在一个最小临界值;而在折线关闭规律下,高海拔地区电站的尾水管进口最小压力受...     

导叶关闭规律自动优化研究

本文简述水轮机导叶关闭规律对机组过渡过程主要参数的影响以及目前电站常用的导叶关闭规律。国内外对导叶关闭规律优化进行了大量的研究,但难以应用于工程实际,特别对于抽水蓄能电站存在"反S型"以及过渡过程计算工况复杂,更难优化出合适的关闭规律。本文采用穷举法结合SIMSEN软件进行自动优化软件开发。该软件可在高性能计算平台上采用一段、两段甚至三段折线关闭规律对电站进行快速高效的关闭规律自动优化,可极大的提高工作效率。     

导叶不同步装置降低蜗壳进口压力的机理研究

利用基于特征线原理的蜗壳进口压力的表达式，结合含导叶不同步装置的水泵水轮机的全特性曲线，对高水头抽水蓄能电站中，低比转速水泵水轮机甩负荷时，导叶不同步装置降低蜗壳进口压力的机理进行了理论分析和探讨。导叶不同步装置的及时投入，增大了流量特性曲线在“S”特性影响区内的正斜率，减小了水轮机甩负荷时每一时间步长内的蜗壳进口压力的上升幅值，从而在一定程度上降低了蜗壳进口压力的最大值，但并不改变蜗壳进口压力的双峰特性。另外，在水轮机甩负荷工况的同时，MGV装置的延时投入时间越短，预开启导叶的附加开度的增加速率越快，蜗壳进口压力的最大值就降低的越多。     

抽水蓄能电站球阀枢轴轴套故障分析及改造

宝泉抽水蓄能电站每台机组蜗壳上游进口段设置一台球阀。球阀在机组启动、运行期间起到截断和导通水流的作用,同时在水轮机导叶无法关闭时能够动水关闭,保障机组和地下厂房安全。对宝泉电站球阀的结构进行分析,掌握球阀枢轴轴套的结构及工作性能,并针对性地进行完善和改造,以提高球阀的整体安全运行可靠性。     

设气垫式调压室的超长引水隧洞水电站大波动过渡过程探讨

超长引水隧洞水电站设置气垫式调压室可以有效抑制过渡过程中调压室涌浪振幅,但蜗壳压力的变化规律也因气垫式调压室的影响变得更为复杂。本文通过数值计算方法,分析了设气垫式调压室超长引水隧洞水电站大波动过渡过程中,导叶关闭时间、引水隧洞水流惯性、压力管道水流惯性及调压室参数等因素对蜗壳最大动水压力的影响;并与常规调压室进行对比,讨论了气垫式调压室对超长引水隧洞水电站甩负荷过渡过程中反射水击波特性的作用。结果表明:气垫式调压室对水击波的反射效果不如常规调压室,且气垫和涌浪压力之和最大值大于常规调压室最大水压力,更容易发生蜗壳最大动水压力,此压力由调压室压力极值决定、不受导叶关闭规律控制的影响。     

水轮机反水泵工况下导叶异常回开分析

文章介绍800MW巨型水轮发电机组在低于最低工作水头下进行过速试验时,导叶在关闭过程中发生异常回开现象。通过对试验中接力器开关腔压力及水轮机无叶区压力变化进行分析,认为试验中导叶异常回开现象与机组意外进入反水泵工况有直接关系。因反水泵工况在活动导叶的入口和出口处存在大量的回流涡结构,导致导叶异常回开。当高于最低工作水头时,异常现象消失。     

冲击式水轮机两段折线关闭的临界折点与最大水锤

冲击式水轮机喷针两段折线关闭规律的折点以往只通过优化额定工况的水锤确定,未考虑冲击式水轮机在甩部分负荷时发生最大水锤的问题。针对该问题,应用冲击式水轮机喷针直线关闭规律下的最大水锤规律,分析得到适用于喷针关闭规律为一般情形时的两个推论:其一,喷针关闭规律图上某一大于等于一个相长直线段的区域性最大水锤总发生在该直线段末端时刻;其二,如果任意工况下喷嘴完全关闭前,喷嘴末端均无负水锤出现,喷针全工作范围全关闭时间范围内最大水锤压力等于所有工况下最大的第一相末水锤压力。基于两个推论,推导了冲击式水轮机两段折线关闭时临界折点公式,得出当三个判别公式成立时,临界折点公式推导所依据的两个区域性最大水锤也是全工作区域时间区域上最大水锤的结论。     

灯泡贯流式水轮机水力损失分析

对一台灯泡贯流式水轮机进行了全流道各过流部件的流场分析,探讨了各段流道内的水力损失在总损失中占有的比重以及产生的原因.分析结果表明,由于灯泡贯流式水轮机引水室形式的特殊性,几乎不能在导叶进口前提供环量,因此与有蜗壳的水轮机相比,这类水轮机的各过流部件在水力损失方面有不同的表现.活动导叶不仅作为调节流量的部件之一,也是转轮进口环量的提供者,导叶形状及与转轮的协联都对水轮机总损失有较大影响.     

低比转速混流式水轮机导水叶栅中流动的实验研究

本文对混流式水轮机固定导叶和活动导叶组成的双环列导水叶栅中的流动进行了实验研究,实验是在一带蜗壳的模型导水机构装置上进行的。在固定导叶进口,活动导叶进口及出口三个圆周上分别布置了４个测站,各测站均用五孔毕托球测量。本文根据实测结果对双环列导水叶栅中水流的轴对称性,平面性等作了全面的研究和分析。     

三峡左岸电厂6F机组小开度工况异常振动动态数值解析

三峡左岸电厂6F机组在过速试验的关机过程中,出现了强烈的小开度工况下的异常振动现象。该现象是过去未曾关注过的。借助STAR-CD解算器和分离涡模拟的方法,对包括蜗壳、固定导叶、活动导叶、转轮和尾水管在内的计算域进行动态的数值解析。计算结果显示,在所计算的小开度工况下,活动导叶出口处的流动沿活动导叶高度方向是不均匀的,活动导叶下半部分区域靠近底环处存在漩涡,导致水流从活动导叶的上半部分流出到转轮室。傅立叶分析表明,在此漩涡区域附近,流体单元的速度脉动和压力脉动的主频均为1.359Hz,正好与真机试验测得的异常振动频率一致。进一步的分析表明,漩涡区域的1.359Hz的脉动是计算域内其他位置出现的相同频率的脉动的源头。     

整体煤气化联合循环系统变工况特性研究

采用ThermoFlex软件建立了200 MW级整体煤气化联合循环(integrated gasification combined cycle,IGCC)系统模型,从系统的角度出发计算研究了200 MW级IGCC系统的变工况特性。详细讨论了燃气轮机负荷、大气环境条件和整体空分系数对系统性能的影响。结果表明,燃气轮机采用压气机进口可转导叶角度调节–等燃气透平初温的调节方式降负荷时,燃气透平排气温度先增加后降低,而系统效率先缓慢降低后快速降低。随大气温度增加,燃气轮机功率、汽轮机功率和系统净功率均下降。在大气温度不变的条件下,大气压力对燃气轮机效率和系统净效率基本没有影响。增加整体空分系数可提高系统净效率,却使系统净功率降低。     

白莲河抽水蓄能电站机组功率振荡分析

针对白莲河抽水蓄能电站在低水头大开度下发电运行时发生的机组功率振荡现象,本文旨在探究其产生原因并分析功率振荡与系统相关参数之间的关系.首先构建了包括尾水管空腔涡的机组一维时域分析模型;其次采用特征线法对该现象进行了数值模拟及与实测结果对比分析,最后对空腔涡参数、调速器参数、导叶最快启闭速率、调节模式与机组功率振荡之间的...     

水轮机工况下的水泵水轮机静态稳定

S区是水泵水轮机与常规水轮机转轮主要的差异，是导致水泵水轮机稳定性问题的主要因素之一。本文从单位流量Q11、单位力矩T11和单位转速n11基本定义出发，分别导出了全特性曲线上单位流量Q11与单位力矩T11对单位转速n11的导数，根据单位流量Q11与单位力矩T11的微分特征，结合定导叶开度情况下水轮机工况流量Q-工作水头H和反水泵工况流量Q-工作扬程H特性曲线，分别获得了水轮机工况和反水泵工况机组稳定运行需满足的条件。采用静态稳定理论获得了水泵水轮机在水轮机工况和反水泵工况稳定运行时工作水头/扬程扰动量所满足的关系，在此基础上给出了水轮机稳定运行需满足的条件并定义了S区。研究结果为建立水泵水轮机在水轮机工况的稳定运行区提供了技术支撑。     

锥形导水机构导叶的密合计算及导叶轴位置的确定

本文根据锥形导水机构关闭时,各导叶密合面之间的相互关系建立起三维空间的数学模型,由基本参数用解析法求解出导叶在各平截面上头部或尾部的密合角及密合点,同时根据导叶偏心矩n_0来确定出导叶轴的位置。     

水轮机筒阀动水关闭过程的三维非定常数值模拟

在充分考虑筒阀与邻近部件之间相互影响的基础上,本文以水轮机全流道为研究对象,利用非结构化网格划分计算区域,采用RNG k-ε湍流双方程模型对筒阀内部非定常流动进行研究,并对筒阀及上下游相关的水轮机各过流部件在动水关闭状态下进行数值模拟,着重分析并得出了水轮机筒阀周边流场及引水部件蜗壳、固定导叶和活动导叶在筒阀不同开度下的压力和流速分布等流态特征,这些流态特征的分析可以预测混流式水轮机的工作状态,防止飞逸现象的发生,同时也为水轮机筒阀电液同步控制系统提供设计和操作参数等理论依据。     

导叶形式对于两级动叶可调轴流风机的影响

为探究导叶形式和结构对轴流风机的影响,选取某两级动叶可调轴流引风机为研究对象,构建了不同的导叶结构方案,方案一是将所有短导叶变为长导叶;方案二是将空心导叶改为长导叶;方案三是所有叶片均为长叶片.采用FLUENT软件进行三维定常数值模拟,分析了不同方案下风机性能和内流特征,得到最优的方案.研究表明,方案三是将所有导叶变为...