葛洲坝水轮机转轮密封改造方案探讨

来源 :第十六次中国水电设备学术讨论会 | 被引量 : 0次 | 上传用户:laokai_zhangzichen
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我国早期生产的轴流转桨式水轮机的转轮密封大多采用的是“λ”型密封结构型式。从葛洲坝电站和其他几个电站较大型水轮发电机组的运用情况来看,这种密封结构型式均存在密封失效现象,有些甚至出现了大量漏油,造成严重的环境污染和重大经济损失。这种相当于填料密封的结构型式用于大型水轮机是不合理的。利用摩擦学设计思路,减小密封室结构尺寸,选用摩擦系数小的密封材料,采用多层“V”型密封,布置成双向的密封型式是解决大型轴流转桨式水轮机转轮密封失效的有效途径。
其他文献
本文分析了在Muszynska非线性密封力作用下水轮机转轮密封系统自激振动的动力特性,研究迷宫密封对水轮机转轮系统动力稳定性的影响。转轮系统受密封力作用后发生自激振动,当转速达到一定数值后系统开始失稳,发生Hopf分岔,进入周期涡动状态,涡动幅度随转速的提高而增大,增大到一定程度后,密封和转轮发生碰摩。根据李雅普诺夫第一近似理论判断水轮机密封系统的运动稳定性,采用Runge-kutta法数值模拟了
通过某电站2台混流式水轮机现场振动试验,对其运行稳定性进行分析,得到机组的稳定运行区域。研究表明,在部分负荷时由于低频压力脉动,水轮机振动较大,在高负荷区,水轮机振动小。按照国际标准ISO 7919-5和ISO 10816-5,机组满足无限制长期运行要求。因此建议机组运行工况确定在稳定运行区域160~300MW。
通过对葛洲坝水轮机过流部件的磨蚀情况及特点的分析,从多种度验对比方案中筛选出的环氧金刚砂较适宜葛洲坝水轮机部件的防护。经过多年的运行实践表明:环氧金刚砂对于葛洲坝水轮机转轮体、叶片正面、导叶、底环等的防护是成功的,但对处于强空蚀区的叶片背面及转轮室中环的防护还存在局限性。同时随着三峡电站的投运,其磨蚀特点将会发生新的变化,故仍需对葛洲坝水轮机过流部件的防护做进一步探索和研究,寻求新的抗磨蚀方案,提
涉及水轮机泥沙磨损评定或规程,是本行业久已盼望的文件,现即将着手收集资料和编写。笔者仅就自认为应当注意的方面表明一些看法。
分析不同组织、硬度堆焊材料的抗磨蚀性能,指出硼化物共晶加奥氏体组织比其他组织具有更好的抗磨蚀性能。在此基础上研制成功GB1、GB2焊条,堆焊金属具有优异的抗空蚀性能,良好的抗磨损、磨蚀性能。“八五”期间在三门峡汛期浑水发电试验时获得成功,在以后的应用中证明,GB1焊条可以满足三门峡3个汛期发电的需要。在GB1基础上加入微量稀土可使抗空蚀、磨损、磨蚀性能提高50%以上,该焊条已获得国家发明专利。
从水力性能和水流运动规律出发,对灯泡混流式这种新型水轮机的流道进行了研究,提出了灯泡混流式水轮机过流通道的几何形状及尺寸系列,为这种新型水轮机的产品开发和设计提供了重要资料,同时认为灯泡混流式水轮机的最佳应用水头范围为20~300m。
在水轮机结构部件的固有频率和模态测试中,由于力脉冲信号作用的时间较短,对力脉冲信号的数据采集要求有足够的采样的速率以满足其波形的精度,另一方面,为了确保测试结果的频率分辨率,要求对响应信号的采样速率不能太高。因此,这两方面就存在频率分辨率和时域波形精度这一对矛盾。为了解决这一矛盾,本文结合现场实测,介绍了在水轮机固有频率和模态测试中采用变时基信号采集和传递函数分析方法。
基于Navier-Stokes方程和标准k-ε紊流模型,数值模拟轴流转桨式水轮机在含轮缘间隙时转轮内部的流场分布情况。对不同工况下的轴流转桨式水轮机的动力特性进行了系统、全面的数值计算,阐述了存在轮缘间隙时,转桨式水轮机叶片上的压力分布受泄漏流动的影响程度和范围,进而分析了不同工况点下轮缘间隙对水轮机动力特性的影响,同时在含轮缘间隙的情况下分析了转轮叶片进口角度的分布情况。为进一步优化轴流转桨式水
本文采用基于同位网格的SIMPLEC算法;应用有限体积法和RNGk-ε湍流模型,对某电站模型转轮的全流道进行了数值计算,研究了转轮叶片内部流场特点。由于转轮和导叶动静干涉以及叶片数的不一致,活动导叶进口压力波动周期数与转轮进口不一致。小流量工况时,转轮进口水流的撞击,横向流动以及叶道涡较为严重。当流量增加时,流态得到明显改善。不同开度下,转轮叶片上沿流线方向速度矩也有一定差异。
根据加速旋转相对坐标系中雷诺平均的连续性方程和Navier-stokes方程,以及转动系统的力矩方程,推导了水轮机转轮区域的流动控制方程。在此基础上采用RNGk-ε湍流模型对控制方程组进行封闭,对基于HL220改型的混流式水轮机进行飞逸过渡过程的三维非定常湍流计算,得到了水轮机达到飞逸状态时的单位流量和单位转速、并和试验结果进行了比较,结果显示两者吻合良好。通过对计算数据的进一步分析,得到了单位转