为什么说调节流量的实质是导叶出口水流角,而不是水轮机导叶开度度

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大型水轮机组导叶立面间隙调整方法的改进
&&& 摘要:本文针对传统捆绑导叶调整工艺方法的不足,利用叉头连杆的结构特点进行改进。介绍了导叶立面间隙调整工艺改进后的调整步骤和注意事项。
&&& 1 情况简介
&&& 导叶立面间隙的调整是水轮发电机组检修、安装过程中的一项关键工作。导叶立面间隙过大将造成导叶漏水量过大,易引起导叶间隙气蚀,损坏导叶,严重时会造成机组自转。导叶立面间隙调整的质量要求是在两导叶间隙关闭严密情况下,用0. 05mm塞尺检查不能通过,其局部间隙不超过0. 10mm,其间隙总长度不得超过导叶高度的25%。东风发电厂活动导叶为天津发电厂生产,共24个,材质为ZG20SiMn,导叶长 1 089mm,连杆为叉头调整型式;机组安装时导叶立面间隙调整采用的是传统捆绑导叶调整工艺方法。
&&& 2 传统捆绑法存在的问题
&&& 东风发电厂装有3台HLTF12-LJ-410混流式转轮,导叶立面间隙为导叶大小头搭接面密封。导水机构检修后,轴套、导叶、套筒、拐臂装复调整完,导叶端面间隙合格,打人分半键,导叶处于自由状态,用一根钢丝绳在导叶中部捆绑一圈半,两头用10t手拉葫芦焊接吊耳在蜗壳上,收紧葫芦使钢丝绳受力,用铜棒锤击不合缝的导叶,使之全部关闭。
&&& 采取钢丝绳捆绑导叶的调整方式存在以下不足:一是容易损伤导叶表面;二是未知捆绑导叶的钢丝绳与导叶的约束力规律,特别是过大的钢丝绳约束力作用于导叶之间,当钢丝绳松开后,约束力重新分布,导致立面间隙发生变化;三是调整过程中未知导叶圆度,引起叉头连杆长短不一,不能保证导叶整体圆度,从而导致个别导叶受力较大,极易造成剪短销剪断。
&&& 表1为#2机组大修时,使用传统钢丝绳捆绑法调整后的导叶间立面间隙与开度值。
&&& 由测量数据可知,相邻导叶立面间隙值满足要求,但个别导叶开度值超过了&3mm标准范围,导叶开度在50%和100%接力器行程下最大值与最小值相差分别为7mm和8mm,由此可知导叶圆度并不理想。
&&& 采用钢丝绳捆绑的调整方式,密封的搭接面往往不能保证接触面为面密封。查看已检修完的拐臂间间隙可知,图1中右侧导叶开度较图2中右侧导叶开度小,因而面接触变为了线接触,由此也佐证了导叶开度值不理想会影响导叶整体圆度。
&&& 虽然此时测量导叶立面间隙值为零,但各导叶的相对开度不一致,叉头连杆的长短也不一样,整体圆度不理想,导致导叶在任意开度下的转动角度不同,继而影响到水流形态,引起水力不平衡。
&&& 3 导叶立面间隙调整工艺改进
&&& 东风发电厂导叶连杆采用叉头传动结构型式,如图3所示。其优点是受力情况好,相对偏心销结构调整量,叉头连接螺杆的补偿量大,适用于大中型机组,在叉头安装中可通过微调连接螺杆长度来控制导叶全关位置;缺点是加工较复杂,补偿量过大时易导致导叶间开度不均。
&&& 改进后的导叶立面间隙调整步骤:
&& (1)导水机构检修完,具备调整导叶立面间隙条件后,通过压机或铜棒将导叶全关,用钢丝绳初步捆绑好导叶,此时导叶基本处于关闭状态。
&& (2)将控制环和接力器连接好,调整两个接力器推拉杆尺寸一致,将控制环调整至关闭状态,然后再向开启方向调出接力器压紧行程5~6mm,用工字钢沿控制环切向方向固定在顶盖上,防止控制环在连接叉头连杆时发生转动继而影响导叶立面间隙。
&& (3)测量全部控制环小耳孔与对应拐臂销孔的距离并记录。东风发电厂设计长度为500mm,其中超过设计值的导叶处于偏关状态,导叶立面间隙为图4B状态,搭接面后部相接触,前部存在夹角;而小于设计值的导叶处于偏开状态,立面间隙为图4C状态,搭接面前部相接触,后部存在夹角。此时根据测量数据调整导叶开关量,使其小耳孔与拐臂销孔的距离接近设计值不超过&1 mm,避免出现导叶密封面存在夹角的情形。[1]&&&
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《水电站》综合练习..doc 19页
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《水电站》综合练习.
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第一部分绪论填空题1.水电站的基本布置形式有____、_______、__________三种,其中坝式水电站分__________、_______、_____等形式。.水电站有组成建筑物引水建筑物:引水道、压力管道、尾水道平水建筑物:前池、调压室厂区枢纽:主厂房、副厂房、变电站、开关站4.有压引水式水电站由而无压引水式水电站由__等组成。.抽水蓄能电站的作用是____,括_____和___两个过程。.按其调节性能水电站可分为_____和_______两类____石龙坝水电站___。多项选择题:坝式水电站,其特点有:水头取决于坝高。 引用流量较大,电站的规模也大,水能利用较充分,综合利用效益高。投资大,工期长。适用:河道坡降较缓,流量较大,并有筑坝建库的条件。河床式电站,其特点有:一般修建在河道中下游河道纵坡平缓的河段上建低坝或闸。适用水头:大中型:25米以下,小型:8~10当水头较大时,厂房本身抵抗不了水的推力,将厂房移到坝后,由大坝挡水。坝后式水电站一般修建在河流的中上游。库容较大,调节性能好。如为土坝,可修建河岸式电站。引水式水电站,其特点有:用引水道集中水头的电站称为引水式水电站水头相对较高,目前最大水头已达2000米以上。引用流量较小,没有水库调节径流,水量利用率较低,综合利用价值较差。电站库容很小,基本无水库淹没损失,工程量较小,单位造价较低。适用条件:适合河道坡降较陡,流量较小的山区性河段。抽水蓄能电站,其特点有:抽水蓄能:系统负荷低时,利用系统多余的电能带动泵站机组将下库的水抽到上库(电动机+水泵),以水的势能形式贮存起来;放水发电:系统负荷高时,将上库的水放下来推动水轮发电机组(水轮机+发电机)发电,以补充系统中电能的不足。潮汐水电站,其特点有:利用潮水涨、落产生的水位差所具有势能来发电的把海水涨、落潮的能量变为机械能,再把机械能转变为电能(发电)的过程。第二部分水轮机单项选择题1.水轮机的工作水头是()。(A)水电站上、下游水位差(B)水轮机进口断面和出口断面单位重量水流的能量差2.水轮机的效率是()。(A)水轮发电机出力与水流出力之(B)水轮机出力与水流出力之比3.反击式水轮机是靠()做功的。(A)水流的动能(B)水流的动能与势能.喷嘴是()水轮机的部件。(A)反击式(B)冲击式.水轮机的气蚀系数与水轮机的()有关。(A)安装高程(B)工况.防止翼型气蚀的条件是()。(A)实际吸出高度大于允许吸出高度(B)实际吸出高度小于允许吸出高度.水轮机模型综合特性曲线以()作为坐标参数。(A)单位转速与单位流量(B)水头与出力.水轮机运转综合特性曲线以()作为坐标参数。(A)和(B)H和P.金属蜗壳的断面为()。(A)圆形和椭圆形(B)梯形1.包角越大,蜗壳中的水流越()。(A)均匀(B)不均匀1.导水机构调节流量的实质是()。(A)改变导叶出口面积(B)改变导叶出口水流角度1水轮机调节的实质是()(A)调节水轮机的流量(B)调节机组转速进水()—蜗壳:使水流均匀、旋转,以最小水头损失送入转轮室。导水机构(导叶及控制设备))()(1)(3)(4)(5)ZZ440——WH——550的的含义是。反击式水轮机1、冲击式水轮机主要利用水的势能。()2、反击式水轮机的比转速比冲击式水轮机高。()贯流式:ns=600-1000轴流式:ns=200-850斜流式:ns=150-350混流式:ns=50-300水斗式:ns=10-35()3、低水头水轮机一般采用混凝土蜗壳。()4、水轮机调速器通过调节水轮机的效率对水轮机进行调节。()、尾水管的动能恢复系数越大,水轮机的效率越高,因此动能恢复系数越大越好。()()()()(()适用范围:H=30-450m,最高水头已接近700米单机容量:几万kW-几十万kW特点:适用范围广,结构简单,运行稳定,效率高,适用高水头小流量电站。三峡水电站即采用了这种水轮机,单机容量70万kW。是世界上单机容量最大的机组。轴流式水轮机,其特点有:水流沿转轮轴向流入,轴向流出,水流方向始终平行于主轴。适用于大流量、低水头。一般水头在50m以下。定浆式:叶片不能随工况的变化而转动。高效率区较小,适用于水头变化不大的小型电站。转浆式:叶片能随工况的变化而转动,进行双重调节(导叶开度、叶片角度)40~200m贯流式,其特点有:水轮机的主轴装置成水平或倾斜。不设蜗壳,水流直贯转轮。水流由管道进口到尾水管出口都是轴向的。H:2~30m.冲击式水轮机水轮机,其特点有:定义:利用水流的动能来做功的水轮机特征:由喷管和转轮组成。适用:水头高,流量小,多用于400m以上,最高接近2000m。水斗式水轮机特点:由喷嘴出来的射流沿圆周切线方向冲击转轮上的水斗作功。是冲击式水轮机中应用最广泛的一种机型。斜击式水轮机特点:由喷嘴出
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