小水电站低负荷运行及气蚀预防措施

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1、小水电站低负荷运行及气蚀预防措施摘要：小型水电站经常在低负荷工况下运行，其后果会造成气蚀增加。以里石门水库坝后电站为例，电站采用不锈钢转轮，采取补气措施，对导水机构进行技改，确保电站机组安全地在低负荷工况下运行。关键词：水电站水轮机低负荷1贯流式水轮机的结构特点与技术经济优势　　贯流式水轮机的流道形式和轴流式水轮机不同，为保证向导水机构均匀供水和形成必要的环量，保证导叶较平滑绕流，轴流式水轮机需设置蜗壳，其流道由蜗壳、导水机构和弯肘型尾水管组成。贯流式水轮机没有蜗壳，流道由圆锥形导水机构和直锥扩散形或S型尾水管组成。通常采用卧轴式布置，从流道进口到尾水

2、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。灯泡贯流机组的发电机装置在水轮机流道中的灯泡形壳体内，采用直锥扩散形尾水管，流道短而平直对称，水流特性好。大型贯流机组几乎都是灯泡机组，中小型多采用轴伸式、竖井式等形式。　　贯流式水轮机单位过流量大，转速高，水轮机效率高，且高效区宽，加权平均效率也较高，具有比轴流式水轮机更优良的能量特性。其特征参数比转速ns、可达1000以上，比速系数可达3000以上。与轴流式水轮机相比，在相同水头和相同单机容量时，其机组尺寸

3、小，重量轻，材料消耗少，机组造价低。贯流机组电站还可获得年发电量的增加。　　贯流式水轮机的空化性能和运行稳定性也优于轴流式水轮机，其空化系数相对较小，机组可靠性高，运行故障率低，可用率高，检修时间缩短，检修周期延长。对于低水头资源开发，贯流式水轮机的稳定运行范围宽，在极低水头时也能稳定运行(如超低水头1.5m以下)，是其他类型的水轮机不可比的。如广东白垢电站，额定水头6.2m，最大水头10.0m，但在1.3m水头时仍能稳定运行。　　贯流式水轮发电机组结构紧凑，布置简洁，厂房土建工程量较小，可节省土建投资。贯流机组设备运输和安装重量较轻，施工和设备安装方

4、便，可缩短工期，实现提前发电。根据国内外有关水电站的统计资料，采用灯泡贯流机组比相同容量轴流转桨机组，电站建设投资一般可节省10%～25%，年发电量可增加约3%～5%。如我国广东白垢和广西马骝滩水电站，投资节省分别达22.6%和24%。小型水电站采用轴伸贯流机组与立式轴流机组比较，也可节省建设投资约10%～20%。由此可见，贯流式水轮机是开发低水头水能资源的一种最经济、适宜的水轮机形式，具有资源利用充分、投资节省的优势和电量增值、综合效益增值的效果。2国内外贯流式水轮机的应用现状　　贯流式水轮机自20世纪30年代问世以来，因其优良的技术经济特性和适用性

5、而得到广泛应用和迅速发展，包括灯泡贯流发电机技术在内的贯流机组技术日益成熟，贯流式水电站的开发、设计、运行技术与经验日益丰富。国外水头25m以下的水电开发，已出现取代轴流式水轮机的局面。贯流机组技术在1960～1990的发展最为迅猛，这一时期投入运行的贯流机组，最大单机容量达65.8M。而竖井贯流和全贯流机组技术开发程度较低，应用很少，与国外存在明显差距。3贯流式水轮机的应用及技术发展探讨　　我国水电资源丰富，第四次水力资源复查成果显示，全国江河水电资源蕴藏量达7亿k等及现代制造技术在贯流式水轮机开发、研制和运行等领域的推广和应用，还应加强对国际先进技

6、术的引进、消化和吸收．研究具有自主知识产权的贯流式水轮机产品和技术，这是提升我国贯流式水轮机技术和产业竞争力的必然途径。此外，我国的各类水电资源开发，包括广大农村中小低水头资源及海洋潮汐能源的规模开发，需要技术经济特性优越的，包括各类贯流式水轮机在内的多样性的水轮发电机组设备，因此，应加强对轴伸贯流式水轮机的研究和推广应用，完善轴伸贯流水轮机转轮的研究并形成系列型谱；应加强对用于潮汐能源开发的双向可逆贯流机组、全贯流机组及竖井贯流机组的技术开发和研究；对齿轮增速技术及设备在贯流机组的应用，以及贯流水轮机适用的调速设备的开发等技术课题，应进行全面的规划布

7、局和系统的研究。4结语　　推进我国贯流式水轮机的技术发展，应对国内的应用现状和发展水平进行客观的评估，对贯流机组的需求情况(包括近期和远期需求)进行分析预测，制订技术发展规划，指导发展研究。我国有巨大的市场需求，全面提升贯流机组的技术及应用水平，将为我国低水头水电资源开发带来巨大的经济效益，也将为我国贯流式水轮发电机组设备提高竞争力，进入国际市场提供强大的技术支持。