水轮机自动调.ppt

对于具有长引水管道的水电站，为了解决甩负荷时水击压力上升和转速上升的矛盾，通常采用调压井。但考虑到修建调压井投资大，工期长，受自然条件限制等原因，一般认为在系统中不担任主调频任务，并且单机容量占系统比重较小的水电站可以采用调压阀代替调压井。 图12-14 3D网格单元 九、数据后处理 在完成水轮机数值计算工作后，为更方便地去分析、研究水轮机的内外特性，需要对结果数据进行处理及可视化，即数据后处理。 目前一些CFD软件具有这个功能。 数据后处理工作主要包括两方面内容：一是计算生成一些特征参数总量或分量的数值信息；一是绘制形象直观的各类图形。 第四节 水轮机设计新技术 十、水轮机性能预估 在完成水轮机数值计算之后，通过数据后处理，可以进行水轮机一些主要性能的预估。常见有能量性能预估模型及空化性能预估模型。 十一、CFD技术在水轮机优化设计中的应用 水轮机过流部件的设计计算有两类：一是已知过流部件形式及来流状况，求解部件中的流场特性，特别是确定过流表面的速度和压力分布，以提供辩明能量、空化和力特 第四节 水轮机设计新技术 性的依据；二是给出过流部件前后的流动状况，要求设计出合理的部件过流形状。前者称作正问题；后者称为反问题。针对CFD技术的特点，进行正问题的求解相对比较方便。 图12-23（a）为传统混流式转轮，（b）为改进后X型叶片叶轮，其效率高，空化性能也好。 第四节 水轮机设计新技术 （a） 为传统的混流式转轮 (b)为改进后的X型叶片叶轮 图12-22 混流式转轮 第十二章 水轮机新技术 第一节 水轮机新结构及安装新技术 第二节 水轮机运行新技术 第三节 水轮机检修新技术 第四节 水轮机设计新技术 第十二章 水轮机新技术 第一节 水轮机新结构及安装新技术 一、水轮机新结构 1.底环 对水轮发电机组而言，底环在机组安装中起着精确定位的作用。所以，对它的安装精度要求高。尤其是底环上带有止漏环，其止漏环的圆度、中心直接关系到机组运行的稳定性。 一般，大型机组的底环为分瓣组合结构。 三峡水电厂底环与基础环采用局部垫块的连接方式,这种局部连接方式有利于底环上抗磨面水平和高程的调整,有利于保证水平精度,有利于保证底环与基础环的紧固强度,同时减少了加工量。 2.水轮机筒形阀 筒形阀是水轮机进水阀门的一种新的结构型式，适合安装在多泥沙河流的引水式电站。在成本较低的情况下，为机组提供良好的封水性能和充分的安全保护，正常工况时，阀门在导叶开启之前开启，导叶关闭之后关闭，飞逸状态下或调速器失灵时阀门紧急关闭，起事故阀门的作用；机组长期停机关闭筒阀，可保护导水机构免遭泥沙和空蚀。此外，筒型阀不像蝴蝶阀，它不会引起水力损失。 第一节 水轮机新结构及安装新技术 3.导叶摩擦装置 导叶摩擦装置是一种新型的水轮机活动导叶过压保护装置，与常规的剪断销保护装置相比，更安全可靠。具有造价低、安装维护方便等优点。 导水叶磨擦装置的结构如图12-1所示。 导水叶磨擦装置由压板、导叶臂、连板、磨擦片、连接销、联接螺栓、导叶臂位移信号装置和导叶限位块等组成。作用是保护导水机构各传动件不因过度受力而损坏。 第一节 水轮机新结构及安装新技术 图12-1 导水叶磨擦装置结构 4.主轴无接触密封 主轴无接触密封的结构如图12-2所示。 由轴套、密封体、围带、密封支座及相应的连接件组成。轴套为转动部件，由不锈钢分瓣制成，用不锈钢螺栓把合在水轮机主轴上，随轴一同转动。 主轴密封因转动部件与静止部件不接触，其优点是寿命长、不需要维修，而且正常运行时，不需要冷却和润滑。 第一节 水轮机新结构及安装新技术 图12-2 主轴无接触密封结构 5.转轮与主轴的选择 主轴摩擦传递扭矩是近年来应用在大型水轮发电机组上的一项新技术，其优点是联结的各部件互换性强、加工方便、装拆容易。而传统的结构用键、销钉、螺栓传递扭矩，水轮发电机主轴与转轮必须同轴联结。 水轮机主轴摩擦传递扭矩一般采用摩擦键结构；转轮与主轴联接采用销套结构与靠磨擦传递扭矩解决互换性要求一样，可以采用主轴、转轮联轴螺栓带销套结构。 第一节 水轮机新结构及安装新技术 二、水轮机安装新技术 1.机电安装重大技术创新 发电机定子现场整体叠片组装、嵌装全部线圈的现场装配工艺和定子整体吊装技术。 发电机推力轴承的推力轴瓦以及导轴承的导轴瓦由单一的巴氏合金瓦面材料，增加了弹性金属塑料瓦的新材料、新结构、新技术。 超大型水轮机埋件在现场下料、卷板制造的生产方式。