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小水电2010年第4期(总第154期)技术改造

兰溪桥水电站水轮发电机组的改造

吴文朋李显刚吴华斌(庆元县水利局浙江庆元323800)

【摘要】详细介绍兰溪桥水电站水轮发电机组的改造过程，通过改造前后参数的对比，说明技术改造取得了成功，增加了电站的经济效益，表2个。

【关键词】小型水电站水轮发电机组增容改造

庆元县兰溪桥水电站于1977年12月开工建设，1984年7月建成发电，装机容量为3×1250kW+1×1600kW,多年平均发电量1600万kW·h。水库坝址以上集雨面积235km2,总库容1617万m3,正常库容1230万m3;多年实测降雨量1700~2300mm,多年平均降水量1949mm,其中4~9月份降水量占全年的71.8%。兰溪桥水库是一座集发电、防洪、供水(年供水量500万m3)、灌溉等综合利用的水利水电工程。

庆元县是首批农村电气化县之一，为了加快老电站更新改造进程，积极实施“惠民保安千库改造”工程，在完成兰溪桥水库除险加固任务工程项目建设中，按照水库调度计划，将正常蓄水位420m提高到尾洪回蓄水位421m,增加了蓄水量。兰溪桥水电站在不改变水库功能的前提下对发电厂机电设备进行增容改造，1、2、3号水轮发电机组在枯水期分期进行增容改造。

1水轮发电机组的增容改造

1.1水轮机的增容改造

水轮机为立轴混流式发电机组，改造主要是更换成高效率、大流量先进转轮，以提高水轮机的出力和效率，从而使原额定功率由1250kW增容到1600kW,达到增容改造的目的；以提高机组稳定运行性能，进而提高水的利用率，减少丰水期的弃水，提高经济效益。

1.2水轮机更新改造项目

1)在不动机组基础和蜗壳前提下使用高效率、大流量HLA702b—LJ—98抗气蚀、耐磨损的不锈钢新机轮，转轮直径1058mm×585mm,叶片数为

13片。新转轮的叶片，上冠、上环均为ZGOCr13Ni4Mo不锈铸钢材料。主轴与新转轮的连接螺栓、更换螺母和受剪销的材料均为锻钢35A,同时受剪销扩孔。顶盖、底环内圆迷宫部位加工后应与新转轮上冠、下环外圆迷宫相配，间隙达到改造设计图的规定。更新改造主轴原单层橡胶平板密封材料，由水压端面橡胶密封与“O”型耐油橡皮条构成，端面橡胶块为耐磨性能好的丁晴橡胶成型精密整圆压出，密封性能好，渗水量少，寿命长，并具有自补偿性能。工作中应通以密封清洁压力水，水压值在0.15~0.25MPa,可调节水压。

2)转轮出口与尾水锥管上口在现地进行管口切割镶钢衬，现场焊接，扩大尾水管上管口尺寸。钢衬在厂家整体制造好，在现场割成3块，按图纸要求再焊为一体并磨光焊缝。

3)更换磨损严重的水轮机水导轴承。为减少导水机构漏水量，导叶间立面、导叶与顶盖、底环间端面采用微光车刀处理，底环护板和导叶间立面在现场修磨处理完成。

4)水导油轴承油箱上设配1个可以目测的油位信号器，具有高、低油位报警接点。水导轴承可使用原ZWX型具备上述功能的信号器按剖面图装配，轴瓦测温电阻用Pt100型电阻元件。

5)增加导水机构过流量，将原导叶开口由

110mm增大到118mm,通过更换调速机构中的转臂来实现转臂半径由195mm增大到210mm。

1.3水轮机效率

1)在额定水头30.0m,发额定出力1720kW时，保证原型水轮机的效率不低于92.1%,相应工况的模型水轮机效率保证值不低于92%。

技术改造SMALLHYDROPOWER2010No4,TotalNo154

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2)在全部运行范围时，原型水轮机最高效率保证值不低于72.6%,模型水轮机最高效率保证值不低于72.7%。

1.4主要技术参数

不同水头、不同出力时的效率保证值及水轮机增容改造前后参数比较如下(见表1、表2)。

表1不同水头、不同出力时的效率保证值

水轮机工作水头

(m)

效率(%)

45%

60%

额定出力的百分数75%

90%

100%

最大水头

模型

72.7

76.3

79.3

84.1

86.4

原型

72.6

76.3

79.4

84.2

86.5

额定水头

模型原型

7878.1

8484.1

8787.1

90.390.4

9292.1

最小净水头

模型

81.5

85.3

88.9

92

88.8

原型

81.4

8