水轮机运行工况(水轮机运行需要注意的问题)

海潮机械 2023-01-19 07:33 编辑:admin 167阅读

1. 水轮机运行需要注意的问题

发电机组转速低会给机组造成以下危害:

1、过低的转速会减少柴油机的输出功率,降低其动力性;

2、过低的转速会导致各部件工作转速下降,将恶化部件的工作性能,降低机油泵的输出压力等;

3、降低了柴油机的储备功率,使本来应处于正常工作的柴油机处于满负荷或超负荷工作状态;

4、是转速过低使联动机构工作机械的转速也降低,就会降低工作的机械性能,如降低水泵的出水量,减少水泵的扬程等。

2. 水轮机的运行条件

水轮机的空化现象是水流在能量转换过程中产生的一种特殊现象。大约在本世纪初,发现轮船的高速金属螺旋桨在很短时间内就被破坏,后来在水轮机中也发生了转轮叶片遭受破坏的情况,空化现象就开始被人们发现和重视。

水轮机的工作介质是液体。液体的质点并不象固体那样围绕固定位置振动,而是质点的位置迁移较容易发生。在常温下,液体就显示了这种特性。液体质点从液体中离析的情况取决于该种液体的汽化特性。例如,水在一个标准大气力作用下,温度达到100℃时,发生沸腾汽化,而当周围环境压力降低到0.24mH2O时,空化现象即可发生。

由于液体具有汽化特性,则当液体在恒压下加热,或在恒温下用静力或动力方法降低其周围环境压力,都能使液体达到汽化状态。但在研究空化和空蚀时,对于由这两个不同条件形成的液体汽化现象在概念上是不同的。任何一种液体在衡定压力下加热,当液体温度高于某一温度时,液体开始汽化,形成汽泡,这称为沸腾。当液体温度一定时,降低压力到某一临界压力时,液体也会汽化或溶解于液体中的空气发育形成空穴,这种现象称为空化。

我们以前通常所讲的气蚀现象,实际上包括了空化和空蚀两个过程。空化乃是在液体中形成空穴使液相流体的连续性遭到破坏,它发生在压力下降到某一临界值的流动区域中。在空穴中主要充满着液体的蒸汽以及从溶液中析出的气体。当这些空穴进入压力较低的区域时,就开始发育成长为较大的气泡,然后,气泡被流体带到压力高于临界值的区域,气泡就将溃灭,这个过程称为空化。空化过程可以发生在液体内部,也可以发生固定边界上。空蚀是指由于空泡的溃灭,引起过流表面的材料损坏。在空泡溃灭过程中伴随着机械、电化、热力、化学等过程的作用。空蚀是空化的直接后果,空蚀只发生在固体边界上。

根据对汽蚀现象的多年观测,认为空化和空蚀破坏主要是机械破坏,化学和电化作用是次要的。在机械作用的同时,化学和电化腐蚀加速了机械破坏过程。空化和空蚀在破坏开始时,一般是金属表面失去光泽而变暗,接着是变毛糙而发展成麻点,一般呈针孔状,深度在1~2mm以内;再进一步使金属表面十分疏松成海绵状,也称为蜂窝状深度为3mm到几十毫米。汽蚀严重时,可能造成水轮机叶片的穿孔破坏。空化和空蚀的存在对水轮机运行极为不利,其影响主要表现在以下几方面:

1.破坏水轮机的过流部件,如导叶、转轮、转轮室、上下止漏环及尾水管等。

2.降低水轮机的出力和效率,因为空化和空蚀会破坏水流的正常运行规律和能量转换规律,并会增加水流的漏损和水力损失。

3.空化和空蚀严重时,可能使机组产生强烈的振动、噪音及负荷波动,导致机组不能安全稳定运行。

4.缩短了机组的检修周期,增加了机组检修的复杂性。空化和空蚀检修不仅耗用大量钢材,而且延长工期,影响电力生产。

3. 进入水轮机工作时应采取哪些措施

这是因为水轮机的转速较低,而发电机的转速较高,为了达到发电机的转速要求,就要用增速措施。因此,和水轮机一起的主动齿轮直径大和发电机一起的被动齿轮直径较小,以达到增速要求。所以它的外壳也就前大后小了。这正好和一般的减速器情况相反了。

4. 水轮机低转速运行的后果

比转速是指相似模型泵(模型水轮机)的转速,也叫比转数。这里的模型是指:有效功率735.5W(1HP,即1马力),扬程(或水轮机的作用水头)Hm=1m,流量Q=0.075m^3/s。计算公式为:

ns = 3.65n(Q)^(1/2)/(H)^(3/4)

式中: ns ——比转速,r/min;Q——m*m*m/s,水泵或水轮机的流量; H—— m,水泵扬程或水轮机水头;n—— 水泵或水轮机的转速, r/min。

扩展资料:

①水轮机的比转数在数值上等于几何相似的水轮机在1米水头下发出1千瓦功率时的转速。几何相似是指两机器通流部分所有对应尺寸之比为常数,对应角度相等。

②泵的比转数在数值上等于几何相似的泵在流量为0.075立方米/秒、扬程达 1米时的转数。

③通风机的比转数在数值上等于几何相似的通风机在全压为1帕,流量为1立方米/秒时的转速。

比转数并不具有转速的物理概念,它是由相似条件得出的一个综合性参数,但它本身不是相似准则。保持相似的两台机器,比转数相等;然而两机器比转数相等却不一定相似。比转数随运行工况而变,一般所指的机器比转数是按最高效率点或额定工况点的参数计算的。

比转数可以作为机器分类、系列化和相似设计的依据。比转数小反映机器的流量小,全压(或扬程、水头)高;反之,比转数大则机器的流量大,全压(或扬程、水头)低。前者适合离心式,后者适合轴流式,混流式(斜流式)介于两者之间,所以可用比转数大小划分机器类型。在设计机器时先按给定的参数计算比转数,再根据比转数大小决定机器类型。

比转数大小也反映叶轮的形状。[比转数与叶轮形状的关系]为不同类型泵的比转数与叶轮形状的关系。比转数越大叶轮外径就越小,而宽度越大。

反之,比转数越小,则叶轮外径越大,宽度越小。在一定流量和全压(或扬程、水头)下,比转数与机器转速成正比。提高转速可减小叶轮外径,增加宽度;而降低转速,则须增加叶轮外径,减小宽度。

5. 水轮机检修应做哪些措施

卧式水轮发电机检修主要包括以下规程:

GB 8564—2003 水轮发电机安装技术规范

GB/T15468—2006水轮机基本技术条件

GB/T15469—1995 冲击式水轮机空蚀评定

GB/T17189—2007水力机械振动和现场测试规程

DL/T507—2002水轮发电机组起动试验规程

DL/T556—1994水轮发电机组振动监测装置设置导则

产品设计图纸及制造工艺文件