(精品)水轮机特性及选型
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埃塞俄比亚GD-3电站水轮机选型说明1.水轮机参数水轮机模型参数表HLA550-LJ-250 转速428.6r/min水轮机运转特性曲线HLA892-LJ-245 转速428.6r/min水轮机运转特性曲线2.选型分析①能量特性水轮机能量特性通常用水轮机的效率来评定,在转轮的选择上,我公司着重考虑:<1>在额定工况具有较高效率;<2>在整个运行范围内其加权平均效率较高;<3>最佳的运行范围。
从上面的效率表和能量特性表可以看出:从上面比较可以看出,HLA550-LJ-250额定点效率较高,而HLA892-LJ-245最高效率较高。
从上面提供的水轮机运转特性曲线可以看出:HLA550-LJ-250的额定点在第一圈效率线以内;而HLA892-LJ-245的额定点在第二圈与第三圈效率线之间,故HLA892-LJ-245的整个运行范围更右边一些。
这点来看,HLA892-LJ-245具有更高的加权效率(由于没有加权因子,只能定性分析)。
②空蚀特性水轮机的空蚀性能好坏直接影响电站的开挖深度以及今后电站的稳定运行,水轮机空蚀性能差将不仅破坏机组,引起噪声、振动和效率的下降,而且还影响水轮机的寿命,严重时将使机组无法安全运行。
从上面的水轮机主要参数表可以看出:对于本电站水轮机,HLA550-LJ-250的额定点吸出高度为-8.66m,而HLA892-LJ-245的额定点吸出高度为-2.65m。
HLA892-LJ-245具有更好的汽蚀性能。
③运行稳定性效率、空化和稳定性是水轮机的三个最重要的指标。
效率关系到水能的利用程度,空化关系到机组的寿命,而水轮机稳定性的重要性在于机组能否安全正常运行。
我们通过上面的水轮机运转特性曲线可以看出,对于本电站,HLA550-LJ-250只包含有很一部分最优区,而HLA892-LJ-245包含了绝大部分最优区。
故从机组的运行稳定性上来说,HLA892-LJ-245具有更好的机组运行稳定性。
水轮发电机组中水轮机的选型设计摘要: 在水利水电系统中的建设过程, 怎样合理选择适用的水轮机组的类型对水轮机的性能是否优越十分重要。
因此应本着具体情况具体分析的原则设计相应的实践方案, 以提高其运行的灵活性。
本文着重阐述实践中应如何对水轮机组进行设计。
关键词: 水轮机组;特征;选型设计Abstract: In the water conservancy and hydropower system in the construction process, how to choose suitable hydraulic turbine type on turbine performance is superior is very important. It should be based on concrete analysis of the principles of design and the corresponding practices, in order to improve the operation flexibility. This paper focuses on the practice should be how to design of hydraulic turbine.Key words: turbine selection design; feature;0引言水轮机组的选型设计是水电站水力机械设计的重要组成部分。
发电机由水轮机驱动,它的转子短粗,机组的起动、并网所需时间较短,运行调度灵活。
水轮机组选型设计不仅为以后的电气部分、水工部分设计打下基础,同时也会影响到电站的机电设备投资、厂房投资及发电效益等经济指标。
因此,水轮机组的选型设计必须做到科学、准确、合理、先进,满足技术性能和经济指标的要求。
1水轮机选型设计的任务及内容水轮机是水电站中最主要动力设备之一,影响电站的投资、制造、运输、安装、安全运行、经济效益,因此根据H、N的范围选择水轮机是水电站中主要设计任务之一,使水电站充分利用水能,安全可靠运行。
混流式水轮机的设计与选型方法混流式水轮机是一种常见的水轮机类型,广泛应用于水力发电站等场合。
它具有结构简单、效率高、运行稳定等优点,因此在项目建设中选用适合的混流式水轮机对电力的发电效率和运行安全性有重要的影响。
本文将介绍混流式水轮机的设计与选型方法。
一、混流式水轮机的基本结构与工作原理混流式水轮机由转轮、导叶、固定叶片、导水管等组成。
水从导水管中进入转轮的内部,经过导叶的引导后,进入转轮的混流通道,水的能量转化为转动转轮的动能,从而带动发电机发电。
二、混流式水轮机的设计要点1. 水轮机的转速根据水轮机的设计要求和实际工况,确定合适的转速是设计混流式水轮机的重要一步。
通常,转速的选择应该遵循以下原则:(1)保证水轮机的效率;(2)保证水轮机的运行平稳;(3)避免共振和临界转速。
2. 水轮机的喷口直径水轮机的喷口直径直接影响水轮机的水量和功率输出。
选择适当的喷口直径可保证水轮机高效率的运行。
喷口直径的选择需要考虑以下因素:(1)水头;(2)水轮机的效率;(3)水轮机的装置空间限制。
3. 水轮机的导叶角度导叶角度的选择直接影响水轮机的出力特性。
合适的导叶角度可使水轮机在不同负荷下保持高效率的运行。
导叶角度的选择需要考虑以下因素:(1)水轮机的设计工况;(2)水轮机的负荷变化范围。
4. 混流式水轮机的转轮形状混流式水轮机的转轮形状对水轮机的效率和运行特性有重要影响。
适当选择合适的转轮形状,可使水轮机的效率得到最大化。
转轮形状的选择需要考虑以下因素:(1)水流进入转轮的速度;(2)水轮机的出力转速。
5. 水轮机的材料选择水轮机常用的材料有钢、铸铁、不锈钢等。
在选择材料时,需要考虑以下因素:(1)水质的腐蚀性;(2)水流速度对材料的冲击力;(3)材料的成本。
三、混流式水轮机的选型方法混流式水轮机的选型需要考虑以下因素:1. 水头和水量根据水力资源的水头和水量确定所需的装机容量,再根据实际情况选择合适的混流式水轮机。
中小型水电站水轮机选型与优化的探讨水电站是利用水流能力将水能转换为电能的设施。
而水轮机则是水电站最核心的装置,用于将水流的动能转换为机械能,驱动发电机发电。
水轮机的选型与优化对于水电站的高效发电和经济运行至关重要。
本文将对中小型水电站水轮机的选型与优化进行探讨。
在水轮机的选型方面,首先需要考虑的是水轮机的类型。
常见的水轮机类型有水轮涡轮机、混流水轮机、螺旋水轮机等。
在选择水轮机类型时需要考虑以下几个因素:1.水资源特点:包括水流量、水头、水质等因素。
不同类型的水轮机适合的水资源特点不同,需要根据实际情况进行选择。
2.发电机容量:水轮机的转速和功率输出与发电机容量相关,需要根据发电机的容量要求来选择水轮机。
3.水轮机效率:水轮机的效率是衡量其性能优劣的重要指标,应选择效率高的水轮机类型。
4.水轮机的可靠性与维护成本:水轮机的可靠性和维护成本也是选择水轮机的考虑因素之一,需要选择可靠性高、维护成本低的水轮机类型。
在确定水轮机类型后,还需要进行水轮机的具体参数选型。
具体参数选型包括水轮机叶轮直径、叶轮材料、导轮角度等。
这些参数的选取需要综合考虑水资源特点、发电机容量、水轮机效率等因素,以达到最佳的发电性能。
水轮机的优化也是提高水电站发电性能、降低运行成本的重要手段。
水轮机的优化可以从以下几个方面进行:1.水轮机的结构优化:包括叶轮形状、导轮形状、叶轮布局等方面。
通过优化水轮机的结构可以提高其效率、减小水力损失。
2.运行调控优化:包括水轮机的启闭机构、调速装置等优化。
通过优化水轮机的运行调控装置,可以实现快速启停、灵活调速,提高水电站的响应速度和调度能力。
3.节能优化:通过优化水轮机的工作方式和运行参数,提高水能的利用效率,减少能量损失。
水轮机的选型和优化需要充分考虑水资源特点、发电要求等因素,以实现水电站的高效发电和经济运行。
在进行水轮机选型和优化的过程中,可以借助计算机模拟和仿真技术,通过建立数学模型来优化水轮机的参数和结构,以实现最佳的发电性能。
中小型水轮机选型和配套手册1我公司除已生产原部颁(jb/t6310-92)中小型轴流式、混流式水轮机转轮系列型谱规定的zd760、zz600、zz560a、zz560、zz500、zz450/d32b和hl240/123、hl260/a244、hl260/d74、hl240/d41、hl220/a153、hl180/a194、hl180/d06a、hl160/d46、hl110/129、hl120/a41、hl90/d54产品外,还能提供近年来国内外大公司、科研院所研制并已经在电站实际运行的一批优秀转轮产品。
这些转轮的特点是:适用水头范围宽、效率高(较传统转轮效率提高2-5%)、过流量大、抗汽蚀性能好、运行稳定、使用寿命长。
公司在材料选用、加工工艺上做了进一步改善,采取了许多强化措施,并购置了一批精度高的大型机械加工设备,为用户提供性能先进、质量可靠的新型产品,现汇总如下:新型转轮基本情况:水轮发电机组及辅助设备表明一、中小型水轮机水轮机就是一种将水能切换为转动机械能的机器。
按其水流促进作用原理和结构特征可以分成为两类:一类为仅利用水流动能的,称作冲击式水轮机;另一类为同时利用水流动能和势能的,称作反击式水轮机。
属这两大类的各种型式水轮机存有:轴流定桨式轴流式反击式轴流转桨式斜流式全贯流式水轮机贯流式灯泡式半贯流式轴伸式水斗式竖井式冲击式斜击式双击式除了上述各种机型外,随着蓄能、潮汐电站的开发,出现了可逆式水轮机。
常见的可逆式水轮机有混流式、斜流式、轴流式等。
水轮机的型号由三部分代号共同组成,各部分之间用短横线分离。
第一部分代表水轮机的型式及转轮型号。
水轮机型式用汉语拼音字母则表示,转轮型号用阿拉伯数字则表示,使用统一按比输出功率规定的代号。
第二部分则表示水轮机主轴的布置形式及输水室特征。
第三部分则表示转轮的标称直径(以cm计)。
可逆式水轮机在代号后加“n”表示。
1)型号的第一部分,由水轮机型式及转轮代号共同组成。
水轮发电机组主要参数设计第一节水轮机型号的选择一、选择水轮机机型及电站装置方式1.水轮机机型的选择:由所给出的原始数据判断,水轮机的运行水头范围为:68-95m,故可供选择的水轮机形式有混流式、斜流式。
混流式水轮机具有结构紧凑、运行可靠、效率高,能适应很高的水头范围等特点,应用最广泛的水轮机机型,斜流式虽然效率高,但运行经验少且使用的厂家也少,同时由于本次设计的电站水头变化范围较宽,且负荷较为稳定,故决定采用混流式(HL)水轮机。
2.水轮机型号的选择:根据该电站的最大水头为95m,查《混流式水轮机转轮型谱参数表》,经过初步比较,同时考虑到单位转速高、单位流量大、转轮直径小、效率高、空蚀系数小等判断选择的九个型号见下表:表1-1-1 初选模型机转轮型谱参数表经过对各机型参数的初步比较,可以看出HL A285-46、HL A248-35及HLD74 -35在最优工况下的效率比较高,且单位流量n10、单位转速Q10以及限制工况点的单位流量Q11均比较高,可使原型机获得较高的转速和较大的通过流量,从而在相同出力的情况下缩小机组的尺寸,同时模型机的气蚀系数бm较小,有利于电站的稳定运行。
故选取上述三个水轮机进行计算,其具体参数如下表:表1-1-2 初选三个水轮机型号参数表3.机组台数的选择:由原始资料可知, 系统总装机容量150.7万kw ,本水电站的装机容量为58.7万kw ,根据规定电站的单机容量不允许超过系统总容量的10%,否则在电站机组发生故障时,会将整个系统拖垮甚至瓦解,故采用4台、5台机组的设计方案进行计算比较。
4.电站装置方式的确定水轮机的装置方式可分为卧轴和立轴两种。
卧轴布置方式布置简单,不需向下开挖但占地面积较大,一般用于小型电站或水头较低的贯流式水电站。
立轴布置方式具有占地面积小的特点,但需向下进行较大的土石开挖,增加土建投资成本。
为缩小厂房面积,高水头大型电站一般均采用立轴布置方式。