板桥电航枢纽灯泡贯流式水轮机的选型
灯泡贯流式水轮发电机通风冷却方式选择

表4
2000年佛山市城市生活用水主要指标
水仅占总供水量0.8%,在地表水供水中提水供水占84.6%, 引水供水占10.41%,蓄水供水占4.99%,全市2000年总供水 量与1999年相比略有增加,虽然现有的供水工程能满足当 年工、农业需水要求,但其无论总的供水能力还是各个分区 的供水能力都远不能满足2020、2030规划水平年的需水要 求。 4结束语 水是制约国民经济发展的主要因素。通过对广东省佛 山市水资源用水现状及供需分析,可以预测在未来的水资源 供给中,水资源问题将日益显现,通过自然环境和工程措施
3水资源供需分析 3.1需水要求 随着佛山市人口的迅速增长、国民经济的高速发展以及 人民生活水平的提高,无论是生活需水量还是生产需水量都 将大大地增加。从预测情况来看,佛山市2010年、2020年、 2030年的总需水量分别为467
471、528 977、564
增加水资源供应是比较困难的。通过水资源的现状分析可
通过建立节水型社会,才能保证水资源的有效利用,保证国
民经济的可持续发展。可以认为,全面建立节水机制、全面 实施节水战略、全面建设节水型社会,是解决实现佛山市水
资源可持续利用的根本出路。
(责任编辑:丁一)
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加表面的光洁度,避免结垢及水生物的附着,但这也只能延 缓此类情况发生的时间,不能从根本上解决问题。一旦此类 问题出现,将影响热交换器的效率,使冷却作用大为降低,清
通过流道的水冷却。 外设表面热交换器还可放置于进口流道的两侧,既方便 检修又便于更换。还有一种布置方式即把表面热交换器布 置在尾水管出口的中墩后面,但这个布置方式的缺点是冷却 水管较长,热交换器的检修、更换不方便。 4结束语 我国的灯泡贯流式电站近十几年的建设发展很快,越来 越多的电站建成投产,越来越大容量的机组投入运行,灯泡 贯流式电站和机组的设计进入了一个崭新的发展阶段。作 者通过多年来对贯流式电站的运行,取得了不少的心得,也 积累了一定的经验,通过本文提出一些拙见与同行探讨。 (责任编辑:李洁莉)
浅析大型灯泡贯流式水轮发电机组管形座安装技术

1172023年12月下 第24期 总第420期油气、地矿、电力设备管理与技术China Science & Technology Overview1工程概况岷江龙溪口航电枢纽工程位于岷江干流乐山市犍为县境内,是岷江下游河段(乐山-宜宾)航电规划的第4个梯级,距大渡河河口约80.9km,距上游犍为航电工程梯级约31.1km,下游约0.8km 即是犍为县新民镇。
龙溪口航电枢纽闸址距省会成都市228km,距乐山市106km,距犍为县42km,航电枢纽布置于犍为县新民镇上游约600~800m 的岷江河段。
龙溪口航电枢纽总库容为3.24亿立方米,总装机容量为480MW,装设9台灯泡贯流式机组,单机容量53.34MW,电站1#、2#、3#机组设备由浙江富春江水电设备有限公司制作供货,4#、5#、6#机组设备由东方电机厂设备制造厂家供货,7#、8#、9#机组设备由东芝水电设备(杭州)有限公司制作供货[1]。
(分析浙江富春江水电设备有限公司制作供货的1#、2#、3#机组编写,以下简称浙富)。
2管型座安装施工工艺技术2.1工艺要点管型座在安装间拼装,平面位置误差不能大于±1mm。
管型座安装测量控制线必须以尾水管里衬实测的中心、高程、里程为基准,进行放样。
管型座吊装就位等测量控制点的设置与尾水管里衬相同,要设置标准高程中心架和测量用基准点,在机坑中设置标高中心架,用钢琴线拉出机组轴线,在距内壳体、外壳体进口200mm 位置各设置平行于转轮中心线的测量基准线,平面位置误差不能大于±1mm,高程误差不大于±1mm。
管型座测量控制线必须以尾水管里衬实测的中心、高程、里程为基准,进行放样。
2.2 管型座组装2.2.1内壳体组装(1)在安装间适当位置,根据立柱和内壳体的结构尺寸放置8块钢支墩或钢垫板,相应配置8对楔子板,利用水准仪将楔子板的高程调整一致。
(2)参照浙富内壳体装配、管型座装配、上立柱、下立柱等相关图纸,将内壳体与上下立柱在安装间整体水平组装。
灯泡贯流式水轮机

双向推力轴承之一
1、9-轴承支承 架;2-内受油 回复管;3-轴 承辅助支架; 4-主轴;5-外 受油管;6-轴 承端盖; 7-甩油环;8轴瓦;10-测温 计;11-像皮圆
五、组合轴承
1-顶轴千斤顶;2发电机导轴瓦; 3-轴承支持环;4配合垫片; 5-发电机导轴承壳 体;6-反推力瓦; 7-护板;8-推力环; 9-正推力瓦; 10-推立轴承壳体; 11-抗重螺钉;12主轴
二、以固定导叶(座环)为主要支撑的 布置方式
1-机壳可拆前盖; 2-机壳体;3-下支柱; 4-发电机转子;5-座环; 6-水轮机主轴;7-圆锥式 导水机构;8-接力器; 9-转轮;10-锥管;11-尾水管; 12-基础环;13-转轮室; 14-水轮机主轴;15-受油器; 16-发电机定子;17-拉杆; 18-中环;19-上支柱; 20-双向推立轴承; 21-发电机轴承;22-发电机轴
三轴承布置的ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ泡机组
灯泡贯流式机组的主要部件可大致 分为以下几个部分:
一、埋设部件:包括尾水管里衬、管形壳 (内壳体,外壳体)发电机进人框架、盖 板、墩子盖板,接力器基础以及下部支承, 侧向支承基础板等。
二、导水机构
1-座环;2-内导环; 3-锥行导叶;4-导叶 短轴; 5-内轴套;6-密封座; 7-中抽套;8-套简; 9-外轴套;10-压圈; 11-像皮圈;12-压板; 13-调整螺钉;14-端 盖; 15-拐臂;16-剪断梢; 17-连接板;18-球铰; 19-控制环;20-环形 接力器; 21-导流环;22-轮机 室;23-外导环
锥形导水机构
三、转轮与转轮室
灯泡式水轮机转轮,按叶片操作方式,可 采用活塞套筒式,操作架式和缸动方式等 结构。缸动方式的结构,也就是活塞不动, 活塞缸带动连杆、转臂,操作叶片转角度。 这种结构简单,安装方便。
灯泡贯流机组设计步骤2022

灯泡贯流机组设计步骤根据现行水电站的设计规范的要求,水轮机选型设计的主要任务是在工程项目的预可行研究阶段和可行性研究阶段,完成下列主要设计内容(电力部门所属的水电项目的前期设计阶段分为预可行性研究阶段、可行性研究阶段;水利部门所属的项目则为项目建议书、可行性研究阶段、初步设计阶段)(1)根据电站的水头范围,确定拟用的灯光贯流式水轮机转轮的形式,即选用三叶片、四叶片或者五叶片。
(2)确定灯光贯流式水轮机的主要参数。
1)确定选用的机组台数和单机容量。
2)确定水轮机的额定水头Hr。
3) 确定水轮机额定工况的比转速n s和比转系数K。
4)确定水轮机额定工况的单位转速n11和单位流量Q115)确定水轮机额定出力N。
6)确定水轮机转轮直径D1。
7)确定水轮机转速n r8)确定水轮机的安装高程AN。
(3)绘制水轮机的综合运转特性曲线。
(4)初定水轮机的流道尺寸。
(5)初定机组段尺寸及厂房尺寸。
(6)特殊工况的选用。
(7)机组造价估算。
单机容量Pr ≧15MW 时统计方程为:n s =2342.7Hr -0.431 水轮机比转速n s 水轮机装置空蚀系数之间的统计议程: δp=2.376×10-5n s 1.56水轮机比转速n s 与其单位转速n 11,单位流量Q 11之间统计方程: 568.0487.000755.13115542.0118.3614302715201084.2197.4---=≥=≥⨯==r s r r s r s s H n WM P H n WM P n Q n n 时统计方程:当单机容量时统计方程:当单机容量 =转轮直径额定水头;-空化安全系数;化系数-水轮机模型临界社空-电站海拔下游正常尾水位=安装高程11r w 1115.11112)90010()(81.9D H K D Z D H K Z A D H n n H Q N D r M W M N r T r T ----∇-+==σσσση。
贯流式水轮机选型及结构设计

[毕设] [业计]( 届)贯流式水轮机选型及结构设计摘要贯流式水轮机通常采用卧轴式布置,从流道进口到尾水管出口,水流沿轴向几乎呈直线流动,避免了水流拐弯形成的流速分布不均导致的水流损失和流态变坏,水流平顺,水力损失小,尾水管恢复性能好,水力效率高。
本次设计主要是通过查阅相关设计手册,根据贯流式水轮机电站基本参数进行水轮机选型,确定特征尺寸,而后完成所选型号水轮机的总体结构设计。
除对水轮机总装配图作出设计外,还完成了导水机构的设计及其传动系统设计。
另外,结合电站的具体情况以及我国制造业发展现状,还对水轮机零部件作出了设计。
本设计相关知识涉及水轮机结构,机械制图以及贯流式水轮发电机组等部分,此外,还包括其相关的设计思路及方法。
在本次设计中还大量使用了Auto CAD 软件进行绘图。
关键词:贯流式水轮机,结构设计,CAD1贯流水轮机选型及结构设计Tubular Turbine Selection and Structure DesignABSTRACTUsually tubular turbine shaft adopt horizontal arrangement, the flow path from the inlet to the draft tube outlet, the water is almost linear axial flow, avoiding water loss and deterioration of flow regime caused by the velocity distribution in result of turning water. The flow is smooth, hydraulic loss is small, the tail pipe recovery performance is good, the hydraulic efficiency is high.This design is mainly through access to relevant design manual, based on the existing basic parameters of the turbine power plant selection, to determine the feature size, and then complete the overall structure of the selected model turbine design. In addition to the design of turbine total assembly case, also completed the assembly situation of guide water institutions design and transmission system design. In addition, the combination of power plants as well as the specific circumstances of China's manufacturing industry development statues, also made a precise design of turbine components.This design knowledge involving the turbine structure, mechanical drawing and part such as tubular turbine generator set, in addition, also including the related design thought and method. In this design also made heavy use of auto CAD software for drawing.KEY WORDS: tubular turbine, structure design, CAD2目录1.前言 (1)1.1概述 (1)1.2设计内容 (1)1.3原始资料 (2)2水轮机选型 (2)2.1水轮机选择的基本要求 (2)2.2水轮机选型方案设计及比较 (3)2.2.1方案1 (3)2.2.2方案2 (7)2.2.3方案选择 (11)3.水轮机总体结构设计 (11)3.1 绘制轴面流道图 (12)3.2 主轴及其附属结构部分 (12)3.2.1 主轴直径计算 (12)3.2.2主轴结构设计 (13)3.2.3水导轴承 (16)3.2.4主轴密封 (16)3.3转轮部分 (18)3.4操作油管 (19)3.5 外配水环 (20)3.6 内配水环 (20)3.7 导水机构 (21)3.7.1 导叶套筒 (21)3.7.2 导叶轴颈密封 (22)3.7.3 导叶轴套 (24)3.7.4 导叶臂 (25)3.7.5 接力器 (27)3.7.6 导叶传动机构 (27)3.7.7 连接板 (28)3.7.8 叉头销轴套 (29)3.7.9 叉头销 (30)3.7.10 叉头 (31)3.7.11 连接螺杆 (32)3.7.12剪断销 (33)3.7.13分半键 (34)3.7.14端盖 (35)1贯流水轮机选型及结构设计3.7.15 补偿环 (36)3.8 基础环 (37)3.9座环 (38)3.10尾水管 (39)3 总结 (40)4参考文献 (42)21.前言1.1概述随着我国经济突飞猛进的发展,人民生活水平不断的提高提高,生产和生活用电的需求也越来越大。
水轮机选型

第三章水轮机选型水轮机是水电站中最主要动力设备之一,影响电站的投资、制造、运输、安装、安全运行、经济效益。
根据H、N的范围选择水轮机是水电站主要设计任务之一,使水电站充分利用水能,安全可靠运行。
水轮机选型设计是水电站设计中的一项重要工作。
它不仅包括水轮机型号的选择和有关参数的确定,还应认真分析与选型设计有关的各种因素,如水轮发电机的制造、安装、运输、运行维护,电力用户的要求以及水电站枢纽布置、土建施工、工期安排等。
因此,在选型设计过程中应广泛征集水工、机电和施工等多方面的意见,列出可能的待选方案,进行各方案之间的动能经济比较和综合分析,以力求选出技术上先进可靠、经济上合理的水轮机。
第一节水轮机的标准系列一、水轮机的系列型谱我国在1974年编制了反击式水轮机暂行系列型谱,其中所列出的转轮,是经过长期实践验证在某一水头段的性能优异的转轮。
型谱中,水轮机转轮型号规定一律用比转速代号。
轴流式、混流式、ZD760型、水斗式水轮机系列型谱参数见教材。
二、水轮机转轮标称直径系列(cm)三、水轮发电机标准同步转速四、水轮机系列应用范围图第二节水轮机选择一、水轮机选型设计的内容1.确定机组台数及单机容量2.选择水轮机型式(型号)及装置方式3.确定水轮机参数D1、n、H s、Z a;Z0、d04.绘制水轮机运转特性曲线5.确定蜗壳、尾水管的形式及其尺寸,估算水轮机的重量和价格。
6.调速器及油压装置选择7.根据选定的水轮机型式和参数,结合水轮机在结构上、材料、运行等方面的要求,拟定并向厂家提出制造任务书,最终双方共同商定机组的技术条件,作为进一步设计的依据。
二、水轮机选型设计的基本要求1.有较好的能量特性,在额定水头下能保证发出额定出力,额定水头以下的机组受阻容量小,水电站全厂机组平均效率高。
2.性能要与水电站的整体运行方式和谐一致,运行稳定,可靠灵活。
有良好的抗空蚀和抗磨损性能,对多泥沙河流的电站更应如此。
3.结构设计合理,便于安装与操作、检修与维护。
灯泡贯流电站水轮机简介

38
株洲导水机构清理组装
2020/6/2
39
导叶
1、导叶为锥扇形体,高3.06米,重4.2t,工作面和 背面为空间扭曲面 。
2、转轮室
转轮室采用钢板焊接结构,易空蚀部位采用不锈钢 复合钢板,其余部分采用Q235A。满足机组运行时转轮 叶片与转轮室间间隙均匀的要求。
2020/6/2
15
机组冲水工况应力分布图
2020/6/2
16
机组正常工况应力分布图
2020/6/2
17
转轮
1、叶片采用ZG00Cr13Ni5Mo制造,由奥地利安德利兹公
2020/6/2
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主轴密封装配示意图
2020/6/2
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株洲电站水导轴承
1、水导轴承为卧式、低速、重载、自调心、动静 压结合轴承。
2、轴承采用弹性扇形板支撑结构,运行时可以实 现轴承的自调心。
3、轴承设有高压油顶起系统,启、停机时高压油 顶起系统投入,正常运行时轴承靠润滑油泵和高位 轴承油箱供油。
1、技术先进、形体结构尺寸大。是采用国外先进 技术与国内一流厂家合作生产的灯泡贯流式水轮 机,是目前国内投运的同类机组中形体结构尺寸 最大的,转轮直径7.5米。
2、水头低、流量大、适用范围广。工作水头 3~11.3米,额定工作水头6.7米,额定流量 487.88m3 /s 。
3、转速低、出力大。额定转速65.2r/min,飞逸转 速协联保持时159r/min、协联破坏时200r/min, 额定出力不少于28.87MW,。
8
总体设计
1.支撑方式 机组管形座上、下固定导叶做为机组的主支撑,
灯泡头下部和水平方向的支撑做为辅助支撑。 2.轴承布置 株洲航电枢纽电站机组转动部分采用双支点、双
沙溪航电枢纽采用简易行车安装灯泡贯流式水轮机管型座回顾

进行管型座的安装需要额外增加费用大约 6 0万 元, 故利 用 简易 行 车 进行 管 型 座 的安 装 可 以 提 前
工 期约 10d 为 电站 创造 效益 约 160万元 。 0 , 1 3 简 易行 车的设 计 与制 作
3 1 简 易行 车 的设 计 . 3 1 1 起 吊重量 ..
10d并 且 不影 响各预 埋 件 的安装 和 后续 各部 件 0 ,
单梁 自重按 6t 考虑 , 单梁长度为 1. 跨 4 5m,
度取 1 单 梁荷 重 为 3 。 4m, 0t
的安装 。沙溪航 电工程单机容量为 2 W, 9M 其在 满负荷状态下 1d的 发 电 量 为 2 0 2 90 0× 4=
3 14 端 梁和起 吊梁 的制作 ..
≤[ ]W。由于 一 与 抗 弯截 面 系数 成 正
比, 故 越大越有利 ; 但从经济角度考虑 , 与截 面积 A有关 , A越小越经济, 梁越轻巧。从两种角 度讲 , 越小且 越大则为理想的梁的截面形式。
由于是 简 易行 车 , 考 虑 在 两 根 主梁 上 面要 并 安 装 5t 的卷 扬 机 , 端 梁 的 长 度 按 2I 进 行 设 故 I T 计, 材料 采用 2 m 厚 的钢 板 , 走 机 构 的轮 子 0m 行 直径 采用 20mm。 0
管型 座安装 和利 用简易 行车进 行管 型座 安装两 种
安装方法进行对 比如下 。简易行车应具备的安装
条件 是安装 间 和 1机 组 两 侧 墙 混 凝 土 浇 筑 到 与
组( 1机组靠近安装间) 为例 , 详细介绍了利用简
易 行车 进行 管型 座安装 的过 程 。
1 概 述
安装间同一高程 ( 37 5m高程 ) 所 以, 即 5 . , 两种
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摘 要:针对乐山市板桥电航枢纽工程的灯泡贯流式水轮机的选型,详细论述了这类机组选型设计的方法,为板桥
电航工程机组的正确选择提供了可靠的依据。主要确定了板桥水电站的比转速 ns,比速系数 K,单位流量 Q11,单位 转速 n11,转轮直径 D1,装置空化系数 滓p,吸出高度 Hs,飞逸转速 nf 等。最终选出适合板桥水电站水轮机型号。同时本 次选型设计也为同类型电站的机组选型设计提供了重要的参考价值。
水轮机比转速 值和比速系数 值是衡量水
轮机能量特性、30 MW 及以上的灯
泡贯流式机组参数[4],得到 为 829.6~905.63 m·kW,
值为 2751~3003.63 之间。
根据国内外经验公式计算:
国 外 70 年 代 以 后 采 取 的 统 计 公 式 :
1 水轮机主要参数的选择
板桥水电站主要参数:最大水头 13.8 m,加权平 均水头 13.0 m,汛期加权平均水头 12.8 m,额定水头 11.0 m,最小水头 10.3 m,装机容量为 3×30 MW。
将板桥水电站的主要参数分别向东芝、浙江富 春江水电、东风电机厂发出了主机设备咨询书。以上
3 家厂商在复询书中推荐适合板桥水电站的机型,
-683 +1520=808.7m·kW,= s× 0 .5=2682.25; 国 内 建 议 的 统 计 公 式 : =(2500~3100) , -0.5
= × 0.5=2500~3100;
瑞 典 KMW 公 司 的 公 式 : =2900 -0.5=874.38
m·kW,K= × 0.5=2900;
水头时,取 m 为 13m/s 左右, m=4 11( )1/2/π(1- 2), 水轮机轮毂比 =0.38,计算出 11≈2.65m3/s。
结合本电站的具体特点、比转速选择范围以及
不宜选取过高比转速和比速系数,结合现今水轮机
的设计、科研、试验、制造技术的发展趋势和水轮机
的运行经验,板桥水电站 值初定为 2700~3000 之
间,相应额定点的 初定为 814.08~904.53 m·kW。
1.2 单位流量 11、单位转速 11 较高的单位转速 11 值有利于机组同步转速的
提高,能够降低机组造价,但单位转速 11 的提高受 到叶片强度、空蚀和磨损等因素的制约,同时从公式
h12977911295由于本电站为河床式地面厂房安装高程对厂房土建开挖工程量有一定影响综合考虑各方面因素并考虑到本电站位于多泥沙河流的具体特点应有一定的裕量但又不能引起过大的土建开挖量因此选择装置空化系数35715900规划设计smallhydropower2014no3totalno177结合各厂家提出的吸出高度要求满足水轮机对孔氏吸出高度及调保计算要求并为下阶段的设计留有余量暂定水轮机的吸出高度为7
GL-WP-600 浙富 30.93 93.8 305.2 285 94.01 -8.43
GL-WP-610 东风 30.77 93.8 303.7 285 93.9 -10.3
根据厂家提供的复询书,结合国内外推荐的经验
公式计算,确定板桥水电站的 s、、 11、 1、11、r 值[3]。 1.1 比转速 ns、比速系数 K 值
=3.13 1(1 11 )1/2 可得知:在选定的比转速 条件 下,效率 变化的幅度有限,而单位转速 11 和单位 流量 11 之间也有一定的配合比例关系,才能有较 高的效率和较好的综合性能。
按国内建议采用的统计公式 11= [(620~650) -10 r]/3 及 11= [ 11- (25~55)]/50 计算 得 11=170 ~ 180r/min, 11=2.5~2.9m3/s。而灯泡贯流式机组 11 的选取应考虑转轮轴面流速 m 的影响,应使 11 控 制在适当水平以减轻水轮机磨损,轴面流速在额定
关键词:灯泡贯流式;水轮机参数;板桥电航枢纽工程
中图分类号:TK730.2
文献标识码:A
文章编号:1672-5387(2014)06-0005-03
0 引言
板桥电航工程位于四川省乐山市,是岷江干流 (彭山江口~乐山岷江三桥段) 规划梯级开发中的 “一库八级”自上而下的最末级水电站,上接汉阳梯 级电站。板桥电航枢纽工程是以发电、航运为主,兼 顾灌溉、防洪、供水的水利工程。板桥水电站最大水 头 13.8 m,最小水头 10.3 m,额定水头 11.0 m,装机 容量 90 MW。板桥电航枢纽库区天然河道比降为 0.4 ‰,水库正常蓄水位 372 m,调节库容为 435 万 m3, 具有日调节能力;最大闸高 26.5 m;电站装机容量为 90 MW,多年平均流量为 664 m3/s,多年平均年发电 量 3.892 亿 kW·h;厂房坝段布置在河道右岔主河道 上,船闸位于右汊河,靠江心岛(龙门坝)侧。板桥水电 站是 20 m 以内水头段[1],可供选择的机组有贯流式 和轴流式机型,但是当额定水头低于 15m 时,应该 选择贯流式水轮机。灯泡贯流式机组具有以下几点 优势[2]:(1)最优工况时,机组的比转速 ns 值较高; (2)单位流量大,单位转速高;(3)机组的高效区范围 大,运行效率高;(4)机组整体尺寸小,重量较轻;(5) 开挖量小,土建工程量少。
第 37 卷 第 6 期
水电站机电技术
Vol.37 No.6
2014 年 12 月
Mechanical & Electrical Technique of Hydropower Station
Dec.2014
5
板桥电航枢纽灯泡贯流式水轮机的选型
刘 梅 1,宋文武 1,赵建波 2,张 清 2
(1. 西华大学能源与环境学院,四川 成都 610039;2. 四川省清源咨询有限责任公司,四川 成都 610072)
由于本电站多年平均含沙量 (考虑紫坪铺水库
影响)为 200g/m3,多年汛期平均含沙量 250g/m3。另
收稿日期:2014-08-06 作者简介:刘 梅(1987-),女,硕士研究生,主要从事流体机械新产 品的开发及应用。
6
水电站机电技术
第 37 卷
外,灯泡贯流式机组单机容量较大,水轮机和发电机
如表 1 所示。
表 1 制造厂推荐的贯流式水轮机转轮主要参数
机型
制造 厂家
额定 出力 N(MW)
额定 转速 nr(r/min )
额定 流量 Qr( m3/s)
飞逸 水轮机 水轮机 转速 额定效 吸出高 nf (r/min) 率ηm(%) 度 Hs (m)
GL-WP-590 东芝 30.77 100 305.5 325 93.7 -12.0