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峡江水电站水轮发电机组机型及参数选择 熊少辉 ,曾庆志 (江西省水利规划设计院 ,江西 南昌 330029) 摘 要 : 峡江水电站是低水头 (额定水头为 8. 57 m) 水电站 . 通过对适合该水头段的灯泡贯流式 、轴流转浆式等机 型的深入分析和技术经济比较 ,确定转轮直径为 8. 25 m ,单机容量为 45 MW. 关键词 : 峡江 ; 低水头电站 ; 机型选择 ; 灯泡贯流式 ; 轴流转浆式 中图分类号 : 文献标识码 : 文章编号 : 1004 - 4701 (2004) 0S - 0104 - 04 TV734. 2 B 和最高效率均在同一个水平上 。为了具有可比性 , 我们综合参考了各厂家提供的初步资料以及已运行 电站的设计经验 ,并考虑技术水平发展的趋势 ,就灯 泡贯流式方案和轴流式方案进行了机组机型比较 , 灯泡贯流式机组单机容量初步考虑采用 45 MW 方 案 (论述见后) , 轴流转浆式机组单机容量根据该水 头段厂家推荐的最大容量初步采用 45 MW 方案 ,比 较方案的性能参数及经济指标详见表 1 。 从表 1 中可以看出 ,采用灯泡贯流式机组方案 比轴流转浆式机组方案具有明显技术优势 ,主要包 括以下几个方面 : (1) 灯泡贯流式机组轴线顺水流水平布置 ,水流 平顺 ,流道通畅 ,且采用直锥扩大形尾水管 ,因此水 轮机能量指标比轴流转浆式转轮有较大提高 ; 从表 中可以 看 出 , 方 案 一 比 方 案 二 水 轮 机 最 高 效 率 高 3 . 50 % ,额定点效率高 4 . 02 % ,从而使多年平均年发 电量 要 多 4 270 万 kW ·h ; 方 案 一 额 定 比 转 速 为 952 . 83 m·kW ,比速系数为 2 789 . 4 ,方案二额定比转 速为 690 . 00 m·kW ,比速系数为 1 990 . 3 ,仅相当方 案一的 72 . 4 %左右 , 因此 , 灯泡贯流式水轮机的单 位流量及单位转速均高于轴流式机组 ,使得转速提 高 ,机组尺寸减小 ,机组总重量减轻 ,从而灯泡机组 总造价比轴流机组总造价节省 ,从表中可以看出 ,方 案一比方案二水轮机总重量轻 1 832t ,发电机总重 量轻 1 528 t ,机组造价节省 18 780 余万元 。 1 工程概况 峡江水利枢纽工程位于赣江中游江西省峡江县 老县城 (巴邱镇) 上游峡谷河段 ,是一座以防洪 、发电 为主 ,兼有航运 、灌溉等综合利用功能的水利枢纽工 程 。 峡江水利枢纽工程为大 ( Ⅰ) 型工程 ,水库正常 蓄水位 46 . 0 m ,死水位 44 . 0 m ,防洪限制水位 45 . 0 m ,防洪高水位 49 . 1 m ,设计洪水位 49 . 39 m ,校核洪 水位 50 . 39 m ;防洪库容 9 . 0 ×108 m3 ,兴利库容 2 . 14 ×108 m3 ,总库容 18 . 6 ×108 m3 ;电站最大水头 13 . 72 m 、多年平均水头 11 . 47 m 、加权平均水头 10 . 48 m 、 最小发电水头 3 . 92 m ,装机容量为 360 MW ,多年平 均发电量 11 . 5 亿 kW·h ,保证出力 49 . 78 MW ,装机 利用小时 3 195 h 。电站建成后将并入华中电网运 行 ,主要承担调峰负荷 。 2 机组机型的选择 为了合理选择机组机型 ,根据水文水能参数 ,与 有关生产厂家进行了联系 ,生产厂家针对峡江水电 站提出了相应的建议方案 。从国内几个大制造厂所 推荐的贯流式水轮机转轮来看 ,水力性能参数相差 不大 ,除了空化特性略有差异外 ,比转速 、额定效率 低 , 从 表 中 可 以 看 出 , 方 案 一 水 轮 机 安 装 高 程 为 23 . 60 m ,方案二水轮机安装高程为 36 . 00 m ,方案一 比方案二低 12 . 4 m ,因此 , 灯泡贯流式机组的空蚀 性能明显好于轴流式机组 。 (4) 灯泡贯流式机组流道对称 ,水流均匀 ,浆叶 与导叶协联性能好 ,因此机组的水力性能稳定性良 好 ;灯泡机组不存在抬机问题 。另外 ,灯泡贯流式水 轮机导水机构关闭侧设有重锤 ,在调速系统失去油 压的情况下仍然可自动 、及时 、可靠地关机 ,从而能 有效地防止事故扩大 ; 而轴流机组进口事故闸门操 作时间长 , 难以达到及时关机 、防止事故扩大的目 的 。 表 1 机组机型比较性能参数和经济指标一览表 型号及参数 方案一 方案二 水轮机型号 发电机型号 转轮直径 (mm) GZ(XJ) - WP - 825 ZZ110 - LH - 1030 SFWG45 - 92/ 920 8 250 13. 72 10. 48 8