混流式水轮机的水力稳定性问题

混流式水轮机的水力稳定性与机组运行工况密切相关。当水轮机在远离设计工况(最高效率点)运行时，会产生脱流和涡带，引起振动，并可能产生疲劳破坏。近年来，随着单机容量和水轮机尺寸的增大，有些电站因水头变幅大、负荷调节范围宽、水轮机性能不完全适应电站运行条件、制造质量存在问题和补气不力，水轮机出现不同程度的水力振动，导致转轮叶片裂纹，尾水管壁撕裂，有的甚至引起厂房或相邻水工建筑物发生共振，危及电站安全运行。本文对混流式(特别是高比速混流式)水轮机的水力稳定性问题进行了初步分析和讨论。     

高水头混流式水轮机的结构及运行特性

高水头混流式水轮机具有其独特的结构及运行特性,根据多个高水头水电站采用混流式水轮机的实际设计经验,对高水头混流式水轮机的主要结构特点及运行特性进行了分析总结,并说明了带副叶片的高水头混流式水轮机的应用优势和特点。     

混流式水轮机在部分负荷工况下的运行特性

混流式水轮机作为一种通过导对调节的单调节机器，在部分负荷工况下通常运行状态不佳，对于仅装有一台机组的电站，由于不能通过关闭几台机组来避免在部分流量下运行，其问题尤为突出。投资的获利能力直接与机组在部分负荷工况下运行的稳定性有关。介绍了混流式水轮机在部分负荷工况下运行时的几种现象及使水轮机能较好地稳定运行可采取的一些措施。     

高水头电站水轮机选择应用的发展趋势

高水头电站以往均选择冲击式水轮机,目前国内设计开发出较为先进的混流式转轮,可适应高水头机组的运行,为国内高水头电站的选型应用提供了更多选择,通过对冲击式水轮机和混流式水轮机在高水头电站的选择应用进行初步探讨,对高水头电站水轮机的发展应用有所启迪.     

卧轴混流式双转轮水轮发电机组技术特点及应用前景简析

简述了卧轴混流式双转轮水轮发电机组的基本特点,通过调节投入运行的转轮数量,可以较好地解决流量变幅大的电站在小流量低负荷工况下的机组运行稳定性问题,扩大了卧轴混流式水轮机的运行范围,增加电站在枯水期的发电效益。同时,为该类型电站的机组选型提供了一种新的思路。     

大型混流式水轮机转轮应力研究综述

混流式水轮机转轮的裂纹问题,降低了转轮的使用寿命,给机组运行带来了安全隐患,也是制约大型机组宽域运行的主要因素之一。混流式水轮机在低负荷工况的水力稳定性,决定了其运行的安全稳定范围。而叶片裂纹的产生及发展,与叶片在不同工况下的应力特性密切相关。本文总结了混流式水轮机裂纹出现的不同原因,分析了裂纹处理及预防的不同案例,详细对比了三种转轮应力研究方法的不同,最终对大型混流式水轮机转轮应力的研究前景做了总结和展望。     

混流式水轮机尾水管非定常流动模拟及不规则压力脉动预测

混流式水轮机尾水管内螺旋形涡带引起的压力脉动是造成混流式水轮机组振动的主要根源之一,严重威胁机组的安全运行.本文基于CFD技术对一大型混流式水轮机尾水管压力脉动进行了数字化预测,文中首先对该水轮机在典型偏工况下尾水管的内流进行了长时间非定常计算,然后详细讨论该工况下尾水管内死水域与涡带的运动规律,并预测了尾水管的不规则压力脉动,最后对压力脉动预测值进行了分析,结果表明其波形、频率、相位与实际基本一致,证明文中压力脉动的预测方法是可行的.     

基于模糊理论的混流式水轮机故障诊断方法

针对传统的混流式水轮机故障诊断方法费时费力的实际情况,建立了基于模糊理论的混流式水轮机故障诊断专家系统,该系统结合混流式水轮机的实际运行工况、专家经验等,构建混流式水轮机故障诊断知识库,对水轮机故障征兆的原因进行诊断,从而可以准确而迅速地找出故障原因.故障诊断实例结果和现场诊断基本一致,表明了模糊理论在混流式水轮机故障诊断中应用的可行性.     

水轮机顶盖-座环联合受力刚强度计算及校核

顶盖是水轮机中既有支撑又有过流作用的重要部件,顶盖及其联接螺栓既承受周围各部件的作用力,又承受随运行工况而改变的水压载荷,其刚强度对水轮发电机组的安全、稳定运行至关重要。本文建立了某电站混流式水轮机顶盖、座环及其联接螺栓的整体三维几何模型,考虑螺栓预紧力,采用ANSYS有限元分析软件对顶盖整体结构有限元模型在升压工况下进行刚强度计算分析。计算结果显示,顶盖及其联接螺栓刚强度满足规范要求,能够充分保证该水轮机组的运行可靠性。     

马鹿塘水电站一期工程水轮机性能及结构特点

作为电站核心设备之一的水轮机,其性能的好坏和运行可靠性,是能否发挥工程效益的关键所在.马鹿塘水电站水头较高,过机泥沙含量大.为保证水轮发电机组安全稳定运行,通过招标选用了通用电气亚洲水电设备有限公司的F型转轮.水轮机主要部件采用了GE高水头混流式水轮机的典型结构形式,并选用抗空蚀和耐磨蚀性能好的材料.通过运行后的实践,证明该型水轮机具有适应本电站特点的良好性能.