灯泡贯流泵机组变频装置特点与节能分析

根据南水北调工程中灯泡贯流泵采用变频调速的实际情况,分析了贯流泵在稳态和起动过程的负载特性和转矩特性,针对灯泡式大型同步电动机的特性选择变频装置的控制策略,通过励磁装置与变频装置的组合简化电动机的结构,以淮阴三站为例分析变频装置的技术特点。最后,对灯泡贯流泵的变速运行节能效果和不同转速下的变频装置与电动机损耗进行了分析,为采用变频装置的贯流泵经济运行提出了建议。     

灯泡贯流泵典型故障诊断分析

针对灯泡贯流泵存在的典型故障,介绍了大型灯泡贯流泵典型故障的发生原因以及解决措施,从典型故障案例出发,介绍了灯泡贯流泵泵站运行典型故障的预防措施,结论可为同类型泵站的运行管理提供参考.     

高港泵站采用灯泡双向贯流泵的建议

高港泵站是江苏省境内长江水源北调，东引并结合排涝的大型提水工程，高港泵站一期工程设计供，排水流量为３００ｍ＾３／ｓ，调水和排水设计扬程分别为２．５ｍ和３．２３ｍ，泵站初步设计采用立轴泵双向流道方案，建议采有灯泡双向贯流泵方案，灯泡式双向贯流泵方案比立轴泵双向流道方案可提高装置效率２０％以上，减少主机，主泵设备费用１／５左右，节省站房工程量约１／４～１／３减少动力，电气设备费用约１／４～１／３，动力     

灯泡贯流泵装置的优化水力设计

采用CFD理论应用Fluent软件对某低扬程泵站灯泡贯流泵装置进行了三维湍流数值模拟及其优化水力设计,并采用透明流道模型试验验证了该优化设计.研究结果表明:灯泡贯流泵进、出水流道的控制尺寸及过流边界的形线对贯流泵装置的水力性能具有较为明显的影响;借助于三维湍流数值模拟方法可逐步优化其水力性能,且在设计流量下工作时的流道水力损失可控制在较小的范围内.前置灯泡贯流泵装置具有更好的水流条件,其水力 性能优于后置灯泡贯流泵装置.采用数值模拟得到的贯流泵装置流道的内部流态及其水力损失与流道模型试验得到的结果基本一致,表明采用数值模拟方法得到的灯泡贯流泵装置优化水力设计的结果是可信的.     

灯泡贯流泵装置研究开发

该项目针对南水北调东线一期金湖站、泗洪站等低扬程泵站工程设计和建设需要,在学习、消化国外技术的同时,立足国内进行研究、开发。采用自行开发的泵水力设计软件设计了5套叶轮和导叶的贯流泵模型,并利用CFD方法对灯泡贯流泵装置进行系统优化。     

不同型式灯泡贯流泵的技术特点

南水北调东线工程有多座泵站采用灯泡贯流泵机组,淮阴三站和蔺家坝泵站是先期实施的泵站,均采用了国际合作技术,而且结构型式完全不相同的灯泡贯流泵。根据两座泵站采用的不同结构型式,重点介绍了机组的结构特点和水力性能,分析了不同型式的优势以及在未来泵站建设中的应用前景和需要进一步研究的问题。     

南水北调泗洪站变频调节灯泡贯流泵运行性能分析

泗洪站灯泡贯流泵用模型装置验收试验、真机试运行等不同阶段测试结果表明:泗洪站灯泡贯流泵具有运行稳定、工况调节方便、性能指标满足合同要求等显著特点,而且机组振动指标优于规范要求.与模型试验换算结果对比,相同扬程工况下实测流量与模型试验换算流量基本接近,相同流量下效率与模型试验效率基本接近.充分证明泗洪站选用的变频调节灯泡贯流泵运行性能已经达到理论最优效果.     

南水北调东线工程二级坝泵站选用灯泡贯流泵的论证

本文在32年水文系列资料的基础上,确定了二级坝泵站的主要设计参数,并在此基础上进行了泵型选择的论证。本文通过对立式轴流泵、轴伸式水泵和灯泡贯流泵在泵站装置效率、控制高程与流道长度、土建工程量等方面的比较,认为灯泡贯流泵具有效率高、年运行费用低、工程量少、便于施工等优点,是适用于二级坝泵站的理想泵型。本文通过分析,认为灯泡贯流泵是适合于低扬程泵站的泵型。本文还论证了灯泡贯流泵生产的可行性和运行的可靠性。     

淮安三站灯泡贯流泵装置优化研究

淮安三站建成于1996年,是当时国内最大的灯泡贯流泵。自建成之日起就存在启动困难、超功率、振动大等现象,不仅导致该站不能正常运行,而且影响了贯流泵在南水北调工程的应用。本文在分析淮安三站存在的问题的基础上,从6个方面对淮安三站原有泵装置进行优化。采用CFD数值模拟、模型试验、现场测试的方法研究了优化后泵装置的性能。结果证明,优化后的淮安三站灯泡贯流泵装置性能优良,满足泵站运行要求。     

高港泵站采用灯泡双向贯流泵的建设

高港泵站是江苏省境内长江水源北调、东引并结合排涝的大型提水工程．高港泵站一期工程设计供、排水流量为300m3／s，调水和排水设计扬程分别为2．5m和3．23m．泵站初步设计采用立轴泵双向流道方案，建议采用灯泡式双向贯流泵方案．灯泡式双向贯流泵方案比立轴泵双向流道方案可提高装置效率20％以上，减少主机、主泵设备费用1／5左右，节省站房工程量约1／4～1／3，减少动力、电气设备费用约1／4～1／3，动力由18000kW减少为15000kW等．建议对此方案作进一步研究．     

灯泡贯流式水轮机的选择

本文叙述了卧轴灯泡贯流式水轮机与立轴转浆式水轮机相比,具有过机流量大、转速高、效率高、结构紧凑、尺寸小、厂房尺寸与基础开挖量均小等优越性。对我国灯泡贯流式水轮机的现状作了介绍,对合理选择灯泡贯流式水轮机的参数作了阐述。     

南水北调东线灯泡贯流泵水力模型及装置研究开发与应用

根据南水北调东线一期工程灯泡贯流泵站设计和建设需要,以南水北调金湖泵站设计工况为基础,自主研制开发贯流泵水力模型装置,利用FLUENT软件进行了CFD流场计算分析和设计优化。通过天津同台测试和专家鉴定,研制开发的两套水力模型装置最优工况点效率分别达到79.4%和81.9%,空化比转速达到1100以上。装置模型综合性能良好,运行范围宽,适用于1.0～4.5m的特低扬程泵站,在3m扬程下和相同性能的立式轴流泵相比,效率约提高5%,流量提高10%以上。同时,在水泵模型设计和装置性能优化方法上有所创新。     

灯泡贯流泵流道模型水力损失的测试

为了配合某大型泵站贯流泵装置的优化水力设计研究工作,本文提出了设计专用模型试验装置,将贯流泵装置进水流道和出水流道从水泵装置模型中分离出来分别进行模型试验及水力损失测试的方法。介绍了新方法所采用的测试装置及测试设备、试验准则、水力损失计算方法等有关问题。采用本文的方法对某泵站前置灯泡和后置灯泡贯流泵的进、出水流道分别进行了模型试验,测试了流道水力损失。试验结果表明:采用新方法进行贯流泵进出水流道水力损失的测试,可以较为方便地得到准确的结果;贯流泵装置进、出水流道的水力损失与灯泡布置的位置密切有关。     

灯泡贯流式机组有功功率大幅度波动现象的分析及处理

对长洲水利枢纽6号机组有功功率大幅度波动现象及分析处理过程进行了较详细的介绍,为其他电站处理此类型机组运行中出现的类似异常现象提供参考经验,确保灯泡贯流式机组运行的安全性、稳定性、经济性.     

长洲水利枢纽灯泡贯流式发电机结构特点

介绍长洲水电站水轮发电机采用水平灯泡式结构布置方式。主轴支撑方式采用两支点双悬臂结构,即在发电机转子下游侧设置一个推力和径向组合轴承,与水轮机径向轴承构成两支点主轴支撑方式。发电机采用双密闭循环强迫通风冷却方式,由轴流风机、空气冷却器、离心水泵和锥形冷却套等组成的二次冷却方式。     

后置灯泡贯流泵装置“马鞍”区数值模拟

"马鞍"区是指轴流泵装置在扬程-流量曲线上小流量工况时的扬程随着流量的减小而出现先减后增的一段区域,在该区域内,泵装置运行状况极不稳定。以南水北调东线淮安三站的后置灯泡贯流泵装置为研究对象,采用ANSYS-CFX数值模拟与模型试验相结合的研究方法,计算并分析了"马鞍"区的流动特性,并将其与设计工况时流动特性进行了对比。结果表明:泵装置运行在"马鞍"区时,进水流道出水断面轴向速度的分布均匀度与速度加权平均角,前、后导叶体段的水头损失,过流部件内部流速场与压力场的分布等指标,均达不到设计要求;在"马鞍"区工况内,大流量时的水力性能要优于小流量时的水力性能。     

大型齿联灯泡贯流泵的结构设计与研究

大型灯泡贯流泵水力性能良好但结构复杂,根据南水北调东线工程蔺家坝泵站采用的齿轮箱联接减速传动灯泡贯流泵的特点,对其总体布置和支撑结构进行专题设计与研究,确保机组安全、稳定和高效运行。同时,分别对水泵叶片角度调节装置的结构和工作原理、水泵叶片先进的＂V＂型密封技术、迷宫和空气围带相结合的主轴密封技术及机组的支撑轴承进行了探讨,可为其它大型灯泡贯流泵的设计和制造提供参考。