雙轉(zhuǎn)輪水輪發(fā)電機(jī)組在水電站中應(yīng)用

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1、小水電2015年第5期(總第185期)農(nóng)村水電“十三五”發(fā)展雙轉(zhuǎn)輪水輪發(fā)電機(jī)組在水電站中的應(yīng)用陳少武(盤縣江源電力有限公司，貴州盤縣553537)摘要：介紹雙轉(zhuǎn)輪水輪發(fā)電機(jī)組在水頭、流量變化較大的水電站中的運(yùn)用情況，改善了傳統(tǒng)單轉(zhuǎn)輪水輪發(fā)電機(jī)組的使用壽命短及電站發(fā)電效益低的缺點(diǎn)，為特殊條件的水電站在機(jī)組選擇上提供了一個較好的方案。雙轉(zhuǎn)輪水輪發(fā)電機(jī)組已經(jīng)在幾座電站投入使用，效果良好，提高了水資源利用率，給電站帶來了較好的經(jīng)濟(jì)效益。圖1幅，表1個。關(guān)鍵詞：水電站；雙轉(zhuǎn)輪；水輪發(fā)電機(jī)組；應(yīng)用當(dāng)電站發(fā)電出力在標(biāo)準(zhǔn)范圍之外運(yùn)行，可能會1概述引起機(jī)組振動加劇、噪音增大、溫度升高等一系列改革

2、開放以來，貴州省水力發(fā)電行業(yè)蓬勃發(fā)問題，導(dǎo)致機(jī)組損傷較大，發(fā)電得不償失。展，特別是小型水電站遍地開花，成為了全省農(nóng)村2雙轉(zhuǎn)輪水輪發(fā)電機(jī)組應(yīng)用經(jīng)濟(jì)和生活的重要組成部分。但是由于水電站所處的地理環(huán)境、地形地質(zhì)、水文氣象等條件的不同，為了解決水輪發(fā)電機(jī)組在電站流量變化較大或開發(fā)方式各有差異，水輪發(fā)電機(jī)組要適應(yīng)這些千變水頭變化較大的條件下都能保持較高的效率運(yùn)行，萬化的條件，使之保持高效運(yùn)行，要求也進(jìn)一步提或解決電站電站枯水季節(jié)根本不能發(fā)電的問題，同高。傳統(tǒng)的水輪發(fā)電機(jī)組存在著一定的困難和不時在一定程度上解決由于此類問題引起機(jī)組的空化足，許多流量變化極大、水頭變化極大的電站，往空蝕、劇烈

3、振動、機(jī)組壽命短等現(xiàn)象，本文列舉了往僅僅考慮了部分設(shè)計(jì)工況，致使電站機(jī)組設(shè)備在“雙轉(zhuǎn)輪水輪發(fā)電機(jī)組在水電站中的運(yùn)用”方案，非設(shè)計(jì)工況運(yùn)行時效率較低或無法發(fā)電，導(dǎo)致電站供相關(guān)電站參考選擇。機(jī)組設(shè)備運(yùn)行不正常、機(jī)組壽命短，電站年利用小2．1傳統(tǒng)的水輪發(fā)電機(jī)組設(shè)備主要存在的問題時低，發(fā)電收益低微。(1)一般在額定負(fù)荷工況下運(yùn)行，機(jī)組效率比根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)《水輪機(jī)基本技術(shù)條件》(GB／T較高，當(dāng)偏離額定負(fù)荷運(yùn)行時效率下降，尤其在負(fù)15468)，傳統(tǒng)相應(yīng)機(jī)組的功率范圍如下所示(見表1)。荷低于50％額定負(fù)荷時效率明顯下降，并伴有噪表1傳統(tǒng)水輪發(fā)電機(jī)組出力范圍音增大、振動加劇等現(xiàn)象，危害機(jī)組。

4、而水電站機(jī)組常常要在低負(fù)荷下運(yùn)行，機(jī)組效率低下，機(jī)組壽水輪機(jī)型式相應(yīng)水頭下機(jī)組功率范圍／％混流式45—10o命短。軸流定槳式75～100(2)傳統(tǒng)的水輪機(jī)為1個水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪，受軸向軸流轉(zhuǎn)槳式35～l00水推力和磁拉力的影響，通常存在軸向串動現(xiàn)象，沖擊式2510o導(dǎo)致軸瓦溫度升高，徑向推力軸承受損，嚴(yán)重時會對于混流式機(jī)組，如在運(yùn)行范圍內(nèi)出現(xiàn)強(qiáng)振，拉壞主軸。應(yīng)采取相應(yīng)措施或避振運(yùn)行。(3)傳統(tǒng)機(jī)組在枯水季節(jié)不能發(fā)電，部分電站洪水期發(fā)電出力反而下降。2．2雙轉(zhuǎn)輪水輪發(fā)電機(jī)組收稿日期：2015—05—25作者簡介：陳少武(1984一)，男，工程師，主要從事水電基于上述情況，本文提出了由2

5、臺水輪機(jī)帶動站運(yùn)行與管理工作。E-mail：448335950@qq．com1個發(fā)電機(jī)的水輪發(fā)電機(jī)組在電站的使用，這樣的·53·農(nóng)村水電“十三五”發(fā)展SMALLHYDROPOWER2015No．5，TotalNo．185機(jī)組設(shè)備已經(jīng)在部分電站投人使用。由于各種特殊楚坡水電站在貴州省率先選擇了這樣的雙轉(zhuǎn)輪水輪因素，這樣的機(jī)組設(shè)備未能得到推廣使用。盤縣魯發(fā)電機(jī)組(見圖1)。SFW4OUU—lU／ZlDUl1號水輪機(jī)2號水。逆時針旋轉(zhuǎn)順時針旋廠_=．]l／-’--J,．料＼黿亭=一=’1屋臣r＼一一一＼、、。壓＼力讎圜調(diào)速器圖1盤縣魯楚坡水電站機(jī)組布置發(fā)電機(jī)兩邊分別布置1臺水輪機(jī)，2

6、臺水輪機(jī)推力軸承，軸承需設(shè)置主、副推力盤，機(jī)組大軸存型號相同，均為雙噴嘴沖擊式機(jī)組，尺寸相同。運(yùn)在串動現(xiàn)象，軸瓦溫度較高。采用了雙轉(zhuǎn)輪水輪發(fā)行時1臺水輪機(jī)為順時針旋轉(zhuǎn)，另外1臺水輪機(jī)為電機(jī)組后，發(fā)電機(jī)兩側(cè)水推力平衡，軸向水推力基逆時針旋轉(zhuǎn)。選擇水輪機(jī)是根據(jù)電站條件和運(yùn)行方本為零，不用設(shè)置徑向推力軸承，軸向不會存在串式等因素確定的，2臺水輪機(jī)可以同時工作，也可動現(xiàn)象，軸承溫度較低；本電站軸瓦溫度在35℃以單臺工作，由1臺調(diào)速器同時控制。2臺水輪機(jī)左右。由1根壓力管道分岔聯(lián)接，也可以1臺機(jī)1根。(3)采用傳統(tǒng)的水輪發(fā)電機(jī)組，要滿足電站運(yùn)行盤縣魯楚坡水電站額定水頭205m，流量變化出

7、力要求，1臺水輪機(jī)的尺寸加大，轉(zhuǎn)輪直徑與射流為0．5～4．7m3／s。根據(jù)電站流量變化較大的特點(diǎn)，直徑很難匹配，機(jī)組運(yùn)行維護(hù)困難，土建成本加大。采用傳統(tǒng)的單轉(zhuǎn)輪水輪發(fā)電機(jī)組無法保證機(jī)組在流(4)魯楚坡電站單臺發(fā)電機(jī)為4000kW，傳統(tǒng)量較小的時候發(fā)電，以及在流量變化的時候無法保的水輪發(fā)電機(jī)組運(yùn)行時出力范圍為1000—證機(jī)組的穩(wěn)定運(yùn)行，故選用了雙轉(zhuǎn)輪的水輪發(fā)電機(jī)4000kW，而本電站選用雙轉(zhuǎn)輪水輪發(fā)電機(jī)組后出組。魯楚坡水電站所選的發(fā)電機(jī)型號為SFW-~力范圍為500—440OkW，出力范圍加大