减压管状态对混流式水轮机流场的影响

混流式水轮机转轮上冠和顶盖间的压力腔中所产生的压力脉动会影响机组运行的稳定性.以某电站机组为例,采用商业CFD软件对原型水轮机进行了三维全流道湍流数值模拟计算,分析了压力腔及密封间隙中压力脉动形成的原因,讨论了减压管的开、关状态对压力腔、转轮密封间隙和尾水管中流场的影响.结果表明:减压管在水电机组中的作用有利有弊,在水电机组的设计过程中需要综合考虑.     

多能互补发电系统中杨家湾水电站水轮机压力脉动特性的数值研究

在多能互补联合发电系统中,水电作为调节系统,为了平衡系统中出力的波动,需要频繁地改变运行工况.而在偏工况下运行时,水轮机就会出现压力脉动、水力振动等稳定性问题.本文针对多能互补联合发电系统中的杨家湾水电站混流式水轮机,开展了压力脉动特性数值研究,对杨家湾水电站额定水头下不同导叶开度工况进行非定常数值计算,设置了一系列各过流部件监测点,通过快速傅里叶变换(FFT)对水轮机内部压力脉动进行频谱分析,找出了各过流部件产生压力脉动的原因,研究了不同工况下水轮机压力脉动特性.     

下环间隙对混流式水轮机转轮进口的影响

为分析混流式水轮机下环间隙对水轮机稳定性的影响,通过对含下环间隙的凤滩电站原型水轮机进行三维全流道数值计算,分析了下环间隙对水轮机转轮进口压力机速度的影响,得出了不同密封间隙值下间隙内部压力的变化规律。为水轮机组在设计和运行时避免振动提供了一定的参考依据。     

一种新型的水轮机主轴密封——无接触密封

鉴于目前水轮机的各种主轴密封存在诸多问题,本文介绍了一种适用于混流式水轮机和水泵水轮机的新型密封形式——无接触密封,介绍了其工作原理、结构特点和使用注意事项。实践证明,该密封可以较好地解决多泥沙电站对密封磨损的问题。     

新型冷却塔用水轮机流固耦合计算与分析

为研究一种新型冷却塔用水轮机结构的稳定性,通过双向流固耦合计算,分析水轮机桨叶在稳定运行时的应力变化及变形,揭示了固体叶轮应力分布与水体压力分布的规律。结果表明,该水轮机的转轮叶片应力分布均匀,且叶片的总变形主要发生在叶片出水边侧;叶片动应力主频、变形主频与叶片通过频率相吻合,可知叶轮结构的动静干涉引起的波动是造成叶片动应力波动及总变形变化的主要原因之一。     

叶片开度对贯流式水轮机飞逸过程的影响

为有效降低水轮机飞逸过程中机组的振动问题,通过水轮机试验模型改变导叶开度和桨叶开度对水轮机过渡过程进行研究,分析了多个监测点的压力、频率流量等工作参数的变化情况.结果 表明,由于转速和流量的增加,水轮机在导叶开度60°和桨叶开度4°运行时振动最为强烈,水轮机在低频时振动剧烈.由于受到导叶和桨叶动静影响,转轮出口振动强烈...     

西霞院电站水轮机主轴密封供水改造

针对西霞院水电站水轮机组原主轴密封供水装置存在的问题,从管路布置、逻辑控制等方面介绍了主轴密封三项改造的基本原理、措施及效果.一年多的实践表明,改造后主轴密封未发生异常,供水系统水压稳定,提高了水轮机组运行的可靠性.     

摩擦对水力机组大波动过渡过程影响研究

运用MATLAB/Simulink软件对考虑摩擦和不考虑摩擦时一台水力机组在额定工况下甩负荷运行后的大波动过渡过程的仿真结果进行了比较,讨论了摩擦对电站甩负荷后的蜗壳末端水击压力、尾水管末端转速及水轮机真空度等因素的影响,进而为水电站在大波动调保计算时是否考虑摩擦的影响提供一定程度的参考.理论分析表明,摩擦对大波动过渡过程存在一定影响,但是在一定条件下,这种影响可忽略.仿真结果表明,不考虑摩擦时的水击压力和转速都略大于考虑摩擦时的水击压力和转速.对实际工程而言,这种偏大的计算结果是安全的.     

混流式水轮机功率异常波动成因分析

石门坎水电站混流式水轮机组在部分负荷下运行时,机组有功功率波动过大导致该电站无法并网发电。采用SST湍流模型对该电站水轮机在偏工况下的三维不稳定流动进行了仿真计算,重点分析了尾水内部压力脉动特性,研究发现：尾水管空腔涡带振动频率与发电机自振频率发生共振是引起机组有功功率摆动过大的主要原因。     

服役工况下汽轮机平衡盘区域强度及间隙变化

以某超超临界机组的高压模块的平衡盘作为研究对象,利用ABAQUS软件建立高压模块的轴对称模型,并根据电厂实际运行工况的蒸汽温度压力数据计算加载边界条件,分析了实际启动和满负荷运行工况下高压平衡盘及前后密封区域的温度、应力和位移的变化及密封处径向间隙变化规律。研究表明:运行过程中服役工况下温度和应力产生了波动,在启动阶段最为剧烈,稳态运行时波动幅度较小;启动阶段径向间隙会明显减小。     

混流式水轮机尾水管压力脉动

尾水管压力脉动是混流式水轮机运行中经常遇到的问题,随着其运行水头的提高,压力脉动将造成不能容忍的危害,需要深入开展研究工作。 一、分析水轮机尾水管压力脉动的旋流平方法:     

海浪条件下水平轴叶片式潮流能水轮机流动特性的数值模拟

为了研究自由海浪条件下的高潮汐流速对水平轴潮流能水轮机的动态特性影响，基于STAR-CCM+建立了海浪条件下潮流能水轮机水动力特性的数值模拟方法，得到了海浪对潮流能水轮机转动影响规律及转动过程中产生的尾流特征。结果表明，潮流能水轮机角加速度的幅度与频率受海浪影响，但波动幅度小于海浪波动幅度、变化频率高于海浪波动频率；水轮机转动产生的尾流会使下一个水轮机的周围流场更紊乱，对叶片转动的影响、水轮机轴负载和能量利用率等方面会产生影响；压力脉动变化趋势分析认为，尾流对水轮机疲劳损伤并无太大影响。     

水轮机主轴补气阀漏水原因分析及处理

针对水轮机主轴补气阀漏水问题,通过改变补气阀安装形式、改变密封结构等方法,避免了密封老化及离心力对补气阀动作的影响,最终解决了补气阀漏水缺陷,保证了机组安全稳定运行。     

计算水轮机六个传递系数的FORTRAR程序

为了分析水轮机调节系统在小波动情况下的稳定性,现在常常采用计算机对调节系统的小波动过渡过程进行动态模拟,计算时需要求取水轮机流量与力矩的六个传递系数.随着运行工况点的变化,六个传递系数的数值也变化.实时计算这六个传递系数在不同工况点的数值,对于提高模拟计算的精度十分重要.本文介绍的是一种用水轮机流量特性和力矩特性求取六个传递系数的FORTRAN程序.     

影响干气密封长周期运行的因素分析

介绍了干气密封的工作原理及结构。分析了干气密封运行中存在的问题,即安装质量、密封气含水、密封气纯度、密封气温度、火炬系统压力、辅助密封对干气密封的影响。提出了保证干气密封长周期运行的措施。     

水电机组工作密封烧损的分析与解决

本文简要介绍了小孤山电站2号机组空负荷启动过程中,出现水轮机主轴密封烧损问题,通过对该问题进行现场分析,找出了故障的主要原因,并采取行之有效的措施,从根本上解决了水轮机主轴密封烧损问题,为水电机组的运行、维护积累了经验。     

不同工况下水泵水轮机尾水管压力脉动特性与改善措施研究

不稳定水流诱发的压力脉动是引起水力机械振动进而影响水泵水轮机安全运行的重要原因.为研究不同流量下水泵水轮机尾水管涡带形态的演变,分析空化系数对涡带形态的影响,基于FBM湍流模型,针对水泵水轮机五种典型运行工况进行非定常数值模拟,重点比较了不同流量与空化系数对尾水管涡带形态的影响.结果表明,当机组运行在0.5倍和1.1倍...     

基于CFD混流式水轮机减压板结构形式研究

为研究减压板结构对混流式水轮机转轮上冠流道的影响,以红山嘴一级水电站#4水轮机为例,基于CFD商用软件,数值模拟额定工况下水轮机泵板装置,以排水管压力为指标验证模型的准确性,并优化减压板半径及高度,分别从泄漏水流态、主轴密封真空度、顶盖排水管压力三方面进行对比分析。结果表明,改变减压板高度较改变半径对流道内部影响更大;随着减压板高度减小或半径增大,主轴密封真空度增大且顶盖排水管压力减小;不同减压板结构上冠流道流态不尽相同。该水轮机在减压板半径不变的基础上向上移动15mm为最佳方案,实际工程可通过减小减压板高度来提高主轴密封性能。     

基于凝结水深度降压运行的给水泵密封水系统优化改造实践

凝结水系统深度降压运行时,容易导致给水泵密封水压力不足,影响给水泵的正常运行.针对给水泵密封水压不足的问题,通过在凝结水压力母管与节流孔板之间设置有3条调节管路,调节管路的供水端与节流孔板的进口端相连接,经节流孔板和温度调节阀与给水泵组密封系统连接向给水泵组供应密封水,使得在机组负荷和凝结水系统变化时,保持密封水供应压力,连续稳定地供应足够的密封水流量,使得整个给水泵组运行有更好的稳定性和更高的效率.     

碧口电站压力引水系统非恒定流的分析与计算

本文对碧口水电站压力引水系统的非恒定流情况进行了分析计算,同时得出了引水系统指定断面的压力变化过程;水轮发电机组的转速变化过程;调压井的水位波动过程及相应的最大最小值.在整个计算过程中假设较少,并由计算结果与实测结果对比可知,引水系统整个边界条件的处理较合理,尤其是水轮机边界,考虑了混流式水轮机的特性及实际关闭规律,这样所得的计算结果就更符合实际情况.