高坝洲电站轴流转桨式水轮机转轮反向水推力电算法研究

国内外装有轴流转桨式水轮机的电站,都曾经发生过抬机事故:转轮和导叶被破坏、顶盖跳动、发电机转子上抬、发电机集电环被破坏等。本文对高坝洲水轮机在导叶和桨叶不协联关闭过程中,用电算法对转轮反向推力、机组转速变化、压力变化过程等进行了研究。     

基于PSO-BP的轴流转桨式水轮机协联关系的研究*

轴流转桨式水轮机组效率与水轮机的导叶 桨叶协联关系有着密切的关系。目前水轮机的协联关系是通过线性插值法取得的,其值与水轮机最优运行工况的协联关系有较大差异。针对插值法结果不能正确体现最优协联关系的缺点,利用粒子群神经网络(PSO-BP)对导叶 桨叶关系进行训练测试,获得导叶、桨叶之间的协联关系。通过水轮机组试验,PSO-BP算法的桨叶开度值比线性插值法的桨叶开度值平均减少3.61%,效率提高了3.09%。实验结果表明PSO-BP优化后导叶-桨叶协联关系可使水轮机的过水流量减少,节约了水力资源,提高了水轮机的运行效率。     

水电站桨叶λ型密封漏油原因分析及处理

水轮机桨叶λ型密封漏油是轴流转桨式机型较普遍的问题,通过对石塘水电站转轮桨叶λ型密封圈漏油原因的分析与处理,拓展了转轮λ型密封检修的新思路.     

轴流转桨式水轮机转轮叶片转动机构的发展演变过程

轴流转桨式水轮机由于叶片和导叶能实现协联调节,能有效地利用水力资源而获得广泛应用,自20世纪20年代诞生以来相关技术得到快速发展。本文从轴流转桨式水轮机多种型式的转轮叶片转动机构技术改进的视角,对轴流转桨式水轮机转轮结构的演变历程,不同转轮叶片转动机构的特点及其优缺点进行了综述和评价。通过对其演变历程的梳理,指出了未来轴流转桨式转轮结构发展和改进的方向,以启发水轮机研发工作者进一步探索和改进转桨式水轮机,促进我国转桨式水轮机的发展。     

提高轴流转桨式水轮机调速器水头可靠性运行策略

对于轴流转桨式水轮机,调速器运行水头品质的好坏直接关系到机组运行稳定性。轴流转桨式水轮机调速器运行水头多采用净水头参与控制,但轴流转桨式水轮机的调节特性使得净水头极易发生波动。为确保水电站安全稳定运行,对轴流转桨式水轮机调速器运行水头可靠性进行了分析,提出了一种毛水头参与调速器协联控制的可行性策略,以期为同行业提供参考。     

纪村水电站机组效率试验与效率在线监测系统建立

纪村水电站水轮机组是运行超过30 a的轴流转桨式机组,为提高机组性能,对2台机组进行绝对效率试验。文中重点介绍了效率试验的方法和成果,求解了轴流转桨式水轮机导叶开度与桨叶转角的最优协联关系,以提高机组运行效益。采用多声路超声波流量计建立了机组效率在线监测系统,以加强机组实时状态监视,充分挖掘旧机组潜力,为指导水电厂经济优化运行提供了可靠的技术资料。     

轴流转桨式水轮机操作架强度分析

本文通过对轴流转桨式水轮机操作架的结构形式对比计算,初步得出影响轴流转桨式水轮机操作架强度的因素;同时,根据操作架的几何关系和受力特点,给出了比较合理的操作架结构形式,为今后的结构设计奠定了基础.     

轴流式水轮机桨叶边缘汽蚀破坏的现场修复方法

轴流转桨式水轮机的间隙汽蚀破坏严重威胁着机组安全经济运行。介绍了一种在不吊出转轮的情况下 ,对受损坏的桨叶边缘进行现场修复的方法     

迪什林水电站转轮动应力测试及裂纹原因分析

开展水轮机转轮动应力现场测试是叶片裂纹原因分析的重要手段之一。由于轴流转桨式水轮机转轮结构复杂,开展转轮叶片动应力现场测试的难度也相对较大。本文针对Tishrin水电站轴流转桨式水轮机转轮叶片裂纹问题,对其2号机进行了全面的转轮动应力和机组稳定性试验研究,介绍了Tishrin水电站轴流转桨式水轮机转轮动应力现场试验的试验方法及有关试验结果,对转轮叶片产生裂纹的原因进行了分析探讨。本文是国内外首次成功开展大型轴流转桨式水轮机转轮叶片动应力测试,具有一定的科研和应用价值。     

不同支墩的蜗壳对水轮机流场特性及性能的影响

通过对轴流转桨式水轮机四种不同支墩的蜗壳数值模拟,研究结果表明：从水轮机转轮室进口来流的均匀特性来看,蜗壳支墩的个数和形式对水轮机的水力要素和性能影响较大;叶道间的流量沿导叶高度方向自顶盖至底环逐渐增大,支墩和蜗壳的形式对鼻端附近固定导叶和蜗形进口附近的活动导叶叶道间的流量具有一定的影响。支墩尾部自底环至顶盖扭向蜗型的部分能够将水流很好的引向蜗形部分,使水流在圆周方向上的分布更加均匀,有利于提高水轮机的整机效率和机组运行稳定性。     

叶片几何参数对水轮机稳定性的影响

本文主要从水力设计出发 ,根据叶片几何参数的变化 ,在不同工况下 ,利用CFD技术对叶片的压力分布、速度矢量变化、流线分布和叶片出水边环量变化的情况进行了分析。并将CFD分析的结果与模型试验中转轮涡带、叶片脱流情况及叶片应力计算结果进行了对比。探讨了叶片进口冲角对叶片头部脱流的影响、叶片出水边环量变化对转轮出口涡带的影响和叶片形状对叶片应力分布情况的影响。最后总结了叶片几何参数的变化对水轮机稳定性的影响     

叶片安放角分布规律对液力透平性能影响研究

液力透平被广泛应用于高余压流体的能量回收.叶片安放角从叶片进口到出口的分布规律是关键部件叶轮设计的重要参数,具有不确定性和多样性.为研究叶片安放角分布规律对液力透平性能的影响,本文总结得到线性、下凹、上凸和3种形式多段线,共6种不同形式的叶片安放角分布规律.通过数值模拟和对比分析发现,6种方案的水头-流量曲线基本相同,...     

水泵水轮机叶道涡的串级及耗散特性分析

采用大涡模拟方法,对某水泵水轮机模型额定工况进行了全流道三维非定常湍流涡结构的串级特性分析,得到了涡结构在叶道中的串级分布特性,捕捉到了叶道涡的时空演化,探寻了不同尺度涡的存活率及串级形成的能量耗散通道。结果表明：即便在额定水轮机工况运行时,由于存在微小进口冲角,在叶片背面靠近上冠的区域形成的小量脱流,也将会演化形成叶道涡。叶道中“大尺度”涡的存活率相对较低,而“小尺度”涡的存活率则很高,相邻尺度涡量增大倍数在1.2 ~ 1.6之间。在叶道的一定区域内,叶道涡在串级过程中会逐步汇聚,相互干扰,涡湍黏性随之快速增加,导致湍动能沿叶道剧增,形成能量耗散的通道。     

基于CFD分析的轴流式叶片动应力问题研究

以轴流式水轮机全流道三维非定常湍流数值计算结果为基础,采用弹性力学非稳态有限元法开展了轴流式叶片的动应力问题研究.计算结果表明,水轮机内部随时间变化的压力场导致叶片结构承受了较大的动态应力,叶片上的最大等效应力点与实际叶片破坏的位置一致;各工况相比叶片转角越小,叶片应力波动越剧烈;叶片上各点的动应力频率成分与流道内的水压力脉动频率基本一致,叶片上的高幅动应力是引起叶片裂纹,导致结构破坏的主要原因.     

N300 MW机组叶片静频率超标的分析探讨

汽轮机运行时,叶片不断地受到脉动汽流的作用,使叶片产生振动。当激振力的频率等于叶片自振频率时便产生振动,叶片可能产生疲劳损伤。叶片损坏的原因多数是由于叶片振动引起的,末三级叶片振动特性是否良好对机组安全运行有着重要影响。文章针对300 MW机组末三级叶片静频率测试中出现的超标问题进行了论述,分析和探讨了存在的问题、原因及对机组安全性影响,提出了解决问题的途径和办法。     

ASN动叶可调轴流式送风机动调卡涩原因分析

介绍了送风机在电厂发挥的作用,阐述了某电厂1A动叶调整式轴流送风机的工作原理、结构,并针对该送风机动叶调节机构出现的卡涩现象进行了分析和处理,制订了切实可行的预防措施,以供使用同类型送风机者参考。     

调整轴流转桨式水轮机水头装置的探讨

通过对湖北省富水电厂、葛洲坝水电厂（6号机）轴流转浆式水轮机协联水头装置不合理运行状况的试验、研究、调整、使水头装置的水头整定值或位置处于最佳状态,提高了效率,为轴流转桨式水轮机节能挖潜提供了技术参考。     

水轮机转轮叶片几何和力学参数计算

根据叶片木模图中数据给定方式,推导了混流式和轴流式水轮机转轮叶片的体积、重量、重心位置及正、背面面积计算公式,编制了计算程序。     

中置式叶角调节机构在宝应泵站的应用

叶片调节机构是大型水泵的重要组成部分,结构比较复杂,加工精度、安装要求都比较高。介绍了几种常用的叶片角度调节方式,列举了中置式叶角调节机构在南水北调宝应泵站的应用,分析了中置式叶角调节机构的结构和特点,与其他调节机构相比较,中置式叶角调节机构具有诸多优点,实践证明了中置式叶角调节机构在宝应泵站的运行是成功的。     

515mm叶片的动力特性分析

采用有限元法对叶片的动力特性进行分析时,利用叶片结构的循环对称特性能减小计算规模并且以较少高质量的网格获得理想的计算结果。根据循环对称算法对515 mm整圈叶片进行频率计算,其计算结果与实测结果吻合较好。