解析夹岩水利枢纽渠首电站水轮机选型

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1、规划设计SMAIIJHYDROH)WER2O13

2、7、7D2．Total^bJ7l0夹岩水利枢纽渠首电站水轮机选型葛曦郭建伟黄正财杨超(贵州省水利水电勘测设计研究院贵州贵阳550002)【摘要】在机组选型过程中，经常会遇到交界水头段水轮机的选择，此时应结合电站具体参数对不同型式的水轮机进行详细技术经济比较。以夹岩水利枢纽渠首电站为例，通过对技术特性、经济指标、运行可靠性、制造及运输难度等指标进行分析，选出了合理的水轮机型式。表5个。【关键词】水电站交界水头段水轮机选型从表1可知，混流式使用水头范围最广，也是0引言最常见的水轮机型式；而贯流式常采用灯泡贯流在某一水头范围内

3、，有时会有两种或两种以上式，小型电站根据枢纽布置也采用轴伸贯流式；轴适合的水轮机型式，此水头范围称为交界水头。因流式分轴流定桨和轴流转桨，根据水头变幅选择。此，在此水头段内，机组选型时应从技术特性、经在最大和最小水头范围内，水轮机稳定运行范围如济指标、运行可靠性、制造及运输难度等方面综合下所示(见表2)。比较后确定。表2水轮机型式及其稳定运行范围技术特性包括转轮直径，额定转速，模型最高水轮机型式相应水头下的效率，额定效率，机组重量；经济指标包括机组设机组保证功率范围(％)备价、起重设备价、土建工程量、多年平均发电混流式45～10o量；运行可靠性包括水轮机机型的水力稳定性

4、、设定桨式75～100备运行成熟度；制造及运输难度包括最大件运输尺转桨式35～10o寸、最重件运输重量、设计制造难度等。冲击式25—1001选型原则对于一≤20m的径流式水电站，从目前国一般情况下，在进行机组选型时，应根据水电内外的工程实践和运行经验来看，贯流式水轮机具站的基本参数合理选择机型，保证机组长期稳定、有较好的经济合理性和技术可行性，一般在此水头可靠、安全、高效地运行，以获得最佳经济效益段选择贯流式水轮机较优，在同等技术条件下，优(见表1)。选灯泡贯流式，但要结合工程枢纽布置考虑。表1水轮机型式及其使用范围对于H～≤80m的水电站，如水头变幅较大水轮机型式水头

5、范围(m)(一／i>1．8)，则水轮机选择应着重考虑机组贯流式3～30的运行稳定性，可优先考虑轴流转桨式水轮机。轴流式3～80混流式20～7002选型分析实例冲击式3o0—18002．1电站概况夹岩水利枢纽是贵州省十二五期间的重点工收稿日期：2012—10—23作者简介：葛曦(1981一)，男，工程师，主要从事水力程，是国发[2012]2号文件《国务院关于进一步机械设计与研究工作。Email：gzgexi@163．eom促进贵州经济社会又好又快发展的若干意见》中明·24·小水电2013年第2期(总第170期)规划设计确的项目，工程位于六冲河干流，可解决七星关区、2．2额

6、定水头的选择大方县城供水以及毕节地区大部分区域、遵义市部分额定水头的选择涉及到水能利用、机组设备投资、机组稳定运行等多种因素，因此工作水头区域的灌溉用水；正常蓄水位以下库容l2．34亿m3。(H一、、H)应在合理范围内。电站水头变渠首电站布置在左岸，由岸塔式取水口、洞身幅大，加权平均水头为16．1m，根据水头出现几率段、调压井、压力管道、发电厂房等部分组成。电(见表4)得出，本电站15m以上水头占59．75％。站采用地面式厂房，一管两机布置型式，总装机为根据《小型水力发电站设计规范》(GB5007l一5．0MW，保证出力为1．69Mw，多年平均发电量为2002)第4．5

7、．8条，额定水头与加权平均水头比值0．14464LkW·h(见表3)。在0．850．95之间选择；为保证机组稳定运行，表3渠首电站水文水能参数初拟额定水头为15m。项目参数嘶∞∞删加∞0加表40m渠首电．站水头几率校核洪水位(P=0．02％)(m)正常蓄水位(m)死水位(m)厂房正常尾水位(多年平均流量22．6m3／s对应水位)(m)最大水头(m)加权平均水头(n1)最小水头(m)装机容量(MW)保证出力(Mw)表5渠首电站机组选型参数·25·规划设计SMALLHYDROPOWER2013No2，TotalNo1702．3机型选择案中，由于电站水头变幅大，机组运行范围差

8、，高本电站机型选择有三大难点：一是处在交界水水头段机组运行稳定性差；同时混流式方案转速头段，可选机型多。电站最大水头20．1m，额定水低，机组尺寸大、重量大，因此设备造价和土建工头15m，理论上适合的机型有贯流式、轴流式和混程量都很高。流式。二是单机容量小，单机容量仅2．5MW。对贯综上所述，夹岩水利枢纽渠首电站适合的机型流式和轴流式来说，转轮直径都比较小，桨叶调节为轴流转桨式。机构布置困难，制造难度大。三是水头变幅大，最3结语大水头与最小水头比接近2。为尽可能发电，对机组的运行稳定性要求高。根据表3参数，电站最大针对交界水头段水轮机的选