水轮机选型设计时,应如何选择水轮机的设计工况点

如题所述

一、选择涡轮机所需的信息

在选择水轮机前,除了了解中国水电建设的方针政策外,还应收集以下数据和参数:

(来源:舀水月,手拿花衣)

1.水利水电规划及电站规模相关参数:了解水电站所在流域的水文、地质、河流开发方式、水库调节性能、电站类型、枢纽布置等。掌握水头和流量的特征参数,如最大水头、最小水头、平均水头、设计水头、最大流量、平均流量、装机容量,电站高程与电站下游水位、流量的关系曲线。

2.所在电力系统的信息:如电力系统的容量、负荷情况、用户性质、设计电站在系统中的作用和地位以及系统对设计电站的要求等。

3.水轮机产品的技术数据:如水轮机剖面数据、参数和性能、类似电站的技术数据等。

4.当地的建筑和交通条件。

二、水轮机选择的原则

水轮机选型应遵循的原则是:在满足水电站出力要求和适应水电站参数(水头、流量)的条件下,选择性能好、体积小的水轮机。

好的性能包括好的能量性能和好的抗气蚀性能。良好的能量性能要求水轮机效率高,不仅效率最高,而且在水头和负荷变化时平均效率也高。因此,在水电站的水头变化范围内,应尽量选择曲线变化平缓的水轮机。抗汽蚀性好,也就是说所选水轮机的汽蚀系数小,能保证机组稳定可靠运行。

要使水轮机的尺寸变小,应尽量选择比转速较高的水轮机,转速较高,转轮直径较小。因此,在选择和计算水轮机时,应等于或略高于最佳单位转速,其值应为型谱表中推荐的最大单位流量,以充分利用水轮机的过水能力,减小水轮机的体积。

水轮机选型除上述基本原则外,还应考虑所选机组供货容易,运输困难小,施工安装方便,尽可能缩短水电站建设周期,争取早日发电。

三。水轮机的选择内容

水轮机的选择程序基本上是首先拟定几个可能的备选方案,计算比较各备选方案的动能经济指标,最后通过优化确定最佳方案。对于每个备选方案,水轮机选择的主要内容是:

1.选择单元数量和每个单元的容量;

2.选择水轮机的型号和安装方式;

3.确定水轮机的转轮直径和转速;

4.确定汽轮机的最大允许吸入高度和安装标高;

5.绘制水轮机运行综合特性曲线(一般由厂家提供);

6.确定蜗壳和尾水管的形式和尺寸;

7.选择调速器和油压装置。

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