高速火焰喷涂技术在刘家峡水电厂水轮机抗磨蚀方面的应用

分析了水轮机的磨蚀机理,介绍了高速火焰喷涂技术及其在刘家峡水电厂水轮机抗磨蚀方面的应用情况.6年的运行实践证明,高速火焰喷涂技术的喷涂层附着力强,解决了防护层与母材不易结合的问题,提高了水轮机过流部件的抗磨蚀性能.     

多沙水域水轮机防水力破坏措施分析

磨蚀、空蚀是水轮机效率降低及诱发水力机组振动的主要因素之一。本文分析了水轮机水力破坏的主要原因,总结了常见的抗磨蚀、抗空蚀措施及其在水电站中的应用情况,这对进一步提高我国多泥沙河流中水电站的运行管理水平,具有重要参考意义,同时指出发展新型抗磨蚀材料、采用高新喷涂工艺是防止水轮机水力破坏的有力措施。     

刘家峡水电厂增容改造后水轮机磨蚀情况及抗磨蚀技术的应用

本文介绍了刘家峡水电厂5台水轮机增容改造后转轮、活动导叶、止漏环、抗磨板等水轮机过流部件的磨蚀情况,介绍了改善水轮机水力性能、采用0Cr13Ni5Mo等不锈钢母材、对水轮机过流部件易磨蚀表面进行抗磨喷涂、采用合理的结构设计等抗磨蚀技术在现场的应用情况。     

葛洲坝水轮机磨损规律与挖潜的探讨

文章从探讨影响水轮机磨损诸因素与减少过机泥沙措施出发,探讨其泥沙磨损规律与合理运行方式。通过平均相对流速分析计算,如采取改善水轮机流态、保持合理相对流速、提高水轮机抗磨蚀性能等措施,在设计、科研、制造等单位研究成果基础上,进一步挖潜是可行的(10年来已多发电量约30亿kw·h)。为减少大江右侧水轮机磨蚀及防止空冷器供水管堵塞,应进一步研究和改善大江右侧水轮机抗磨蚀保护层与排沙设施运行方式。     

全国水电机组抗磨蚀经验交流会在四川召开

1990年10月10日至14日在四川映秀湾电厂召开,会议由能源部电力司和中国水力发电工程学会水电站运行管理专业委员会共同主持,专门总结、交流水电机组抗磨蚀方面的经验,研究并提出改善水轮机抗磨蚀的具体措施,对进一步解决我国水轮机的泥沙磨蚀问题将起推动作用。 会议认为:水轮机磨蚀的因素涉及水土保持、工程设计、机组设计与制造、运行条件、检修工艺及防护材料等诸方面,是一个多学科的系统工程,必须进行综合治理。因     

三门峡水电厂水轮机的磨蚀与防护

介绍三门峡水电厂２５ａ来水轮机抗磨蚀试验的情况,以及１９８９年以来水轮机在汛期低水位、高含沙量水流（浑水）条件下,发电试验与所取得的成果。试验中,经过近４０种材料的筛选,只有ＳＰＨＧ１合金喷焊材料、ＧＢ１焊条、金属陶瓷和电镀抗磨蚀材料等４种材料,抗磨蚀效果较好;１、２、５号水轮机叶片加裙边后有效地减轻了间隙空蚀破坏;环氧金刚砂浆涂层经２０ａ以上运行考验,它对水轮机过流部件的磨损,能发挥较好的保护作     

万家寨水电站水轮机抗磨蚀情况分析

万家寨水电站的6台水轮机为两个厂家生产制造.文中对两个厂家设计时所采取的抗磨蚀措施与实际效果进行了对比分析,并从电站可靠性和经济性出发,提出了水轮机抗磨蚀可采取的措施和建议.     

含沙水流中的水轮机磨蚀与防护

含沙水流中的水轮机容易遭受磨蚀破坏,是一个普遍存在的问题,并且也是一直困扰多泥沙河流水电站的难题.长期的理论研究与实践表明,恰当的选型与良好的水力性能、合适的材质与优良的制造工艺是水轮机抗磨蚀的最根本方法.但对已建成的水电站而言,采用合理的运行方式和一定的检修措施,可延缓或减轻水轮机的磨蚀.     

中小型水轮机的抗磨蚀喷焊工艺

扼要地介绍了水轮机过流部件耐汽蚀和抗磨蚀喷焊工艺。运行表明,在中小型水轮机上采用喷焊合金粉末效果显著。     

热喷涂层在水力机械上的应用

本文经分析热喷涂层实验室模拟及水轮机真机运行试验,选择出耐磨损性好,抗空蚀性能良好的合金粉末,以提高水轮机和水泵的抗磨蚀性能。     

改善水轮机转轮空化的新方法

本介绍了一种改善水电站水轮机转轮空化的新方法。其技术路线是转轮翼型测绘－空化区翼型优化－转轮修型。实践证明该方法具有良好的效果，特别大，中型水轮机。     

轴流式转轮叶片中弧线形状对空化性能的影响

在轴流式水轮机的运行和维修中,空蚀问题尤其突出,情冴严重的会导致经常停机、维修周期延长,影响了电站的正常运行,造成经济损失。因此,提高轴流式转轮的空化性能是水力优化设计的重点工作。本文将叶片中弧线形状作为研究对象,采用CFD计算模拟和模型试验的方法,展示了两种具有不同中弧线形状叶片的转轮的空化性能。研究表明,具有双向挠曲中弧线的叶片的空化性能优于单向挠曲中弧线的叶片,中弧线形状与转轮空化性能关系紧密,可以作为一个单独的几何参数来优化轴流式转轮叶片翼型。     

新型抗空蚀转轮优化设计——满天星电站的成功改造经验

本文从改善满天星电站转轮严重空蚀破坏出发，以转轮内部三维粘性流动分析为基础，首先分析了满天星电站原转轮（HLD46）内部的压力分布规律，分析计算显示的空蚀发生部位及其强度与转轮实际运行中的破坏情况非常吻合。在此基础上，分析了转轮主要的几何参数（叶片倾角、叶片包角及型线等）对水轮机翼型空蚀的影响，通过多方案的设计和流动分析的多次比较优化，获得改善满天星电站空蚀性能为目的的新型抗空蚀转轮。优化设计后的新型转轮压力最低部位非常靠近叶片出水边，低压区面积大大减少，并且基本上没有改变原转轮的出力性能，从而获得制造厂和满天星电站的认可。新转轮于1999年底投入运行，经过4000多小时运行后1＃转轮没有发生空蚀现象，2＃转轮仅在几个叶片发现有轻微空蚀，表明改型优化是非常成功的。     

襟翼高度对混流式水轮机转轮空化特性的影响

空化空蚀作为水轮机运行过程中的常见问题,对水轮机性能以及机组安全稳定运行产生影响。该研究以HLX80-LJ-145混流式水轮机为研究对象,在原始转轮的基础上增加襟翼,利用ANSYS CFX对流量0.6Q_d、0.8Q_d和设计流量Q_d工况点下清水与含沙水的转轮空化现象展开数值分析。结果表明:转轮叶片吸力面靠近转轮出口边出现大面积空化;增加襟翼后转轮进口来流得到分流,水流流态变好,流线顺畅,水流和泥沙流速均减小,空泡体积分数减小,清水介质中流量0.6Q_d工况点减小最为明显,相对减小约16.35%;泥沙对转轮内的破坏减弱,含沙水介质中流量0.6Q_d工况点最大空泡体积分数相对减小约11.34%,空化性能得到改善。     

新型抗磨蚀密封结构的研究

本探讨了螺旋密封的设计方法，首次将该密封形式应用于甘肃巴家嘴水电站２＃机Ａ４３０转下止漏环的设计中，试验结果表明抗磨蚀效果显。巴家嘴水电站年均含沙量为１９０ｋｇ／ｍ＾３，最大含沙量为１２００ｋｇ／ｍ＾３，在水头Ｈ＝３２ｍ转轮出口相对流速Ｗ＝１７ｍ／ｓ条件下，原转轮在浑水期运行４５天后，转轮上下迷宫环密封全部磨平，效率下降到６５％。而采用螺旋密封形式的Ａ４３０转轮下止漏环经过两年多运行检查未发现     

混流式转轮近下环叶栅水洞实验研究

本文介绍了混流式转轮ＨＬ２２０近下环三组叶栅（圆柱展开的实测直列叶栅、设计叶栅及改进叶栅）的水洞能量和汽性能的实验研究成果，分析了三组叶栅叶型细微差别及其对应的能量汽蚀性能之间的区别，阐述了采用快速、经济的叶栅水洞实验研究来有效改善ＨＬ２２０转轮近下环区域的能量、汽蚀特性的原理和方法。     

镍基自溶合金喷焊涂层在水轮机过流表面耐磨损、抗汽蚀的研究和应用

水轮机转轮的磨损及汽蚀破坏,是当前水轮机运行中最为突出的问题。对于汽蚀问题,迄今为止选择抗汽蚀性能高的材料制做水轮机转轮,或在过流面采取防护措施仍是改善水轮机抗汽蚀性能的有效手段之一,本工艺采用氧乙炔喷焊工艺在水轮机叶片及过流表面制造NiAl合金涂层,可以有效地提高水轮机转轮抗泥沙磨损及抗汽蚀能力。     

短叶片低压边对水泵水轮机空化性能的影响

为探究短叶片低压边位置对高水头长短叶片水泵水轮机转轮空化性能的影响,针对其转轮的结构特点,设计具有不同低压边位置的短叶片方案。以低压边在上冠位置直径与转轮喉部直径的比值,从大到小依次命名为方案A、B、C,比值越小低压边位置越靠后。采用Rayleigh-Plesset空化模型对三方案分别进行3个水轮机工况和2个水泵工况的定常数值模拟,对比分析计算工况下各转轮的空化形态及能量特性。结果表明：在水轮机方式,小流量工况下随着短叶片低压边位置后移,转轮空化性能得到改善,而在大、中流量工况下方案B的转轮空化性能最优。在水泵方式,高扬程工况下转轮空化程度随低压边位置后移先减缓后加剧,低扬程工况下方案A的低压边位置最利于改善空化性能。综合考虑水轮机方式和水泵方式,直径比值为0.9487的方案B空化性能较优,效率和扬程相对较高。对后续高水头水泵水轮机转轮水力优化设计具有指导意义。     

水轮机汽蚀修复与防护措施

介绍了江口水电厂水轮机汽蚀现状．在分析汽蚀原因的基础上,有针对性地引用新设备、新技术,选用高效、新型转轮,并采用合理、有效的修复技术对转轮室进行修补,达到了避免或减轻汽蚀,提高机组效益及运行安全的目的。     

轴流转桨式水轮机空化程度声信号辨识研究

通过空化声信号判断水轮机中的空化程度是水轮机空化检测的方向和难题,为此进行了轴流转桨式水轮机模型转轮空化试验:选择了4个常用桨叶角度,固定桨叶角度和水头,调整尾水位改变空化状态,试验中用频率范围达1MHz的超声传感器测量空化声信号,并对转轮室空化进行录像。通过观察试验闪频录像,把空化严重程度划分为4个典型的级别,以此作为验证声信号辨识算法的判据。在分析试验数据的基础上,提出空化声信号特征矢量分类法,即把采集到的声信号按频段划分,每个频段的方差作为一维,组成空化特征矢量、通过对特征矢量的空间分类来判别轴流转桨式水轮机空化严重程度。用该方法处理所有试验数据,给出与录像观测进行比较的统计结果,表明该方法是可行和有效的。