刘家峡电厂HLA430a转轮空蚀磨损状况探讨

刘家峡水电厂增容改造的HLA430a－LJ－550水轮机,1994年4月投运,4年后停机大修,共运行17055h。转轮空蚀状况有较大改善。本文介绍了改造过程中为提高转轮抗空蚀磨损能力进行的各项研究工作,新转轮运行工况、空蚀状况以及与1985年3月更换的不锈钢转轮的差别,对我国多泥沙河流电站提高水轮机抗空蚀磨损性能有着重要的参考价值。     

刘家峡水电厂增容改造的HLA430a转轮空蚀磨损破坏状况

刘家峡水电厂增容改造的ＨＬＡ４３０ａ－ＬＪ－５５０水轮机,１９９４年４月中旬投运,１９９８年７月中旬停机大修,共运行１７０５５ｈ,转轮空蚀磨损破坏与ＨＬ００１－ＬＪ５００水轮机转轮比较有较大改善。该文介绍了改造过程中为提高转轮抗空蚀磨损能力进行的各项研究工作、新转轮运行工况、空蚀磨损状况以及与１９８５年３月更换的不锈钢转轮的差别;刘家峡水电厂２号机的成功改造对我国多泥沙河流水民站提高水轮机抗空蚀磨损性能的启示等内容。     

刘家峡水电厂增容改造HLA430a转轮空蚀磨损破坏状况及启示

刘家峡水电厂增容改造的ＨＬＡ４３０ａ－Ｌｊ－５５０水轮机,１９９４年４月中旬投运,１９９８年７月中旬停机大修,共运行１７０５５ｈ,转轮空蚀磨皮坏与ＨＬ００１－ＬＪ－５５０水轮机转轮比较有较大改善。该文介绍了改造过程为提高转轮抗空蚀磨损能力进行的各项研究工作、新转轮运行工况、空蚀磨 及与１９８５年３月更换的不锈钢转轮的差别;高家峡水电厂２号机的成功改造对我国多泥沙可流水电站提高水轮机抗空蚀磨损性能的     

混流式水轮机转轮低水头低负荷运行时的空蚀

本文通过混流式水轮机转轮的流动分析、模型试验,并结合电站现场空蚀的调查结果,对低水头、低负荷工况运行混流式水轮机转轮的空蚀特性进行了研究。其结果表明低水头、低负荷工况运行混流式水轮机转轮的空蚀轻微。     

基于CFD的混流式水轮机改造流道内部流动特性研究

针对老旧水轮机无适合新型转轮的情况下,通过适当的改型设计,根据标准k-ε双方程和雷诺时均(N-S)方程,给定转轮边界条件,建立混流式水轮机流道内部流动的数学模型。通过CFD对水轮机进行数值模拟,获取优化后的转轮内部、活动导叶和固定导叶速度分布及叶片压力分布,通过流场分析,提高改造的可靠性。结合具体电站的应用案例,改造后结果表明:尾水管中回流细微、涡带较弱,水流在引水蜗壳和导水机构中的水力损失不大,平均效率提高5%,平均出力提高4%,水轮机的抗空化空蚀性能及可靠性均得到提高,对混流式水轮机的改造有一定的参考作用。     

更换转轮改善水轮机性能的实践及试验研究

当转轮产生严重的空蚀磨损和水力性能问题时，只能依靠更换新型不锈钢转轮来解决。文中以刘家峡水电站机组改造增容为例，给出了各台机组转轮改造的主要技术措施，分析了更换转轮后的水轮机能量、稳定性、空蚀磨损性能的改善情况。这对水电厂的机组技术改造有很大的工程实际意义。     

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。     

混流式水轮机转轮叶片裂纹问题

空蚀、泥沙磨损和疲劳裂纹是影响水轮机寿命的三大主要因素,过去人们只是更加注意空蚀和泥沙磨损,而没有把裂纹摆在重要位置。近年来,由于水轮机材料和研制水平的提高,空蚀已不再是电站运行维护的主要难题。但随着使用参数的提高,单机容量和机组尺寸的增大,不锈钢转轮的广泛应用,混流式水轮机的稳定运行问题,或者说混流式水轮机转轮叶片裂纹和尾水管里衬钢板撕裂问题（以下简称“裂纹问题”）逐渐突出,并已引起国内外同行的普遍关注。本文列举了国内外一些电站水轮机转轮裂纹的实例,分析了引起裂纹问题的主要原因,提出了防止裂纹的一些建议。     

多泥沙中高水头电站水轮机生产技术措施

针对多泥沙中高水头电站水轮机的特点，从转轮选型、结构改进、转轮材质选用、叶片加工工艺诸方面，论述了提高中高水头机组综合效率和可靠性、改善多泥沙电站水轮机抗空蚀性能的技术措施。     

丹江口水力发电厂水轮机空蚀研究

分析了由于机组长期在低负荷、低单位转速、低水头、大流量等不良工况运行而造成的水轮机空蚀问题,提出了针对发生空蚀的转轮叶片采取的补焊和修型方法,并对改型前后水轮机叶片空蚀情况进行了对比.     

不同Hs值水轮机空蚀性能的试验研究

本文采用快速空蚀试验法,对 D89模型转轮在不同 Hs 值时的空蚀性能进行了试验研究。并应用流体力学基本原理对试验结果进行了分析,研究了水轮机空蚀强度和产生空蚀的部位与水轮机运行时的 Hs 值有关,并存在一个最佳取值范围,同时提出了确保电站水轮机安全、稳定经济运行的 Hs 值。     

流溪河水电厂水轮机改造前后初步性能分析比较

介绍了流溪河水电厂水轮机增容改造的方案及步骤。结合改造前后水轮机效率对比,指出采用HLA533转轮取代HL638转轮效率和出力都有显著提高,且转轮的抗空化性能也得到提高。     

牛路岭电站20MW机组3号机改造技术分析

针对牛路岭水电站存在的主轴密封不严、空蚀、振动等问题,对3号机组进行了技术改造。本次改造主要对转轮、顶盖、底环、固定止漏环、主轴密封、导叶、控制环、尾水管直锥段等部件及其附属相关部件进行了优化设计。通过3号水轮机改造,将机组性能进一步优化,改造效果总体情况良好,提高了效率、空蚀和水力稳定性明显改善,使牛路岭电站的水轮机达到现代先进水平。     

论水斗式水轮机转轮水斗的破坏

水斗式水轮机不会发生空化现象,水轮机转轮水斗不会受到空蚀破坏。空化理论不属于水斗式水轮机。本文就水斗式水轮机转轮水斗工作面、背面及侧面的破坏等现象的物理成因论述己见。     

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。     

混流式水轮机叶片现场修形机器人运动轨迹的研究

本文针对某大型电站水轮发电机组的水轮机转轮遭空蚀和磨损破坏的修复问题,介绍了混流式水轮机叶片现场修形用机器人的行走轨道及其手臂的最佳运行轨迹,并给出了叶片曲面的拟合方程和最佳运行轨迹的曲线方程。该机器人在修复混流式水轮机叶片时可不受修复现场间及条件的限制,不必拆卸转轮,操作完全在机坑中实施,且将改变原来手工焊的方式和工作条件,减轻劳动强度,大大缩短修复工期,提高修形效率和精确性。     

水轮机在高水头低负荷工况下振动问题的研究

水轮机在高水头小负荷下运动时,容易出现不稳定流动而引起过流部 压力脉动和应力脉动,这是转轮叶片裂纹和空蚀的根源,本文结合实际电站情况研究了水轮机在高水小负荷运行的特性并提出了切实可行的解决方案。     

映秀电厂渔子溪电站1~#机转轮涂试及运行后检查情况记录

本站1~#水轮机转轮在德阳东方电机厂改造加工后,由四川抗磨蚀协作组于七八年十月中旬在该厂对此转轮进行了第二次非金属抗磨蚀涂料试验。现将这次试验和运行后两次检查情况附于后。     

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。     

轴流转桨式水轮机轮缘间隙空蚀的试验研究

本文对轴流转桨式水轮机轮缘间隙流动进行试验研究，咩细研究了不同工况下轴流转桨式水轮机轮缘间隙流动的空蚀形态。受桨叶角度和开度的影响，轮缘间隙流动有五种的空蚀形态，这几种空蚀形态随开度的变化，可能有一种或两种同时出现。其中侵蚀危害性最严重有Ⅰ、Ⅱ和Ⅴ三种空蚀形态。在负的桨叶角度，协联工况的左边运行时，在叶片的背面轮缘处产生第Ⅰ中泄漏涡带，同时在叶片进口正面头部轮缘处产生泄漏流动和二次流动漩涡相互作用所引起的小面积的强烈空蚀空泡为第Ⅱ种，它是叶片头部缺角的主要原因；在正的大桨叶角度、大开度情况下，间隙泄漏流动主要发生在叶片的背面轮缘处尾部第Ⅴ种空蚀形态，泄漏涡带与主流相互作用形成一个长长的涡带扫射下部转轮室，是叶片背面尾部和转轮室空蚀破坏的主要原因。