基于丰满电厂水轮机增容改造研究

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1、大连理工大学硕士学位论文丰满电厂水轮机增容改造研究姓名：宋树川申请学位级别：硕士专业：水利工程指导教师：刘迎曦;陈昌林20010701摘要：主要介绍了丰满电厂水轮机转轮出水边切割增容的水力计算和分析、方案的优选及实施、增容效果的试验验证。进行了水轮机叶片切割前后转轮内部三维粘性流的数值模拟计算，其中包括方程的确立、方程的变换和离散、边界条件的确定。根据计算结果，综合考虑水轮机的出力、效率、及汽蚀性能优选出切边的最佳方案并付诸实施。根据转轮叶片切边后现场验证试验结果分析，水轮机的增容改造取得了明显的经济效益和社会效益。关键词：水轮机叶片切割、三维粘

2、性流、数值模拟、优选、最佳方案、实施、验证试验ABSTRACT：SOrlleproblemsoftheturbomachineryrunnerareintroducedinthepaper，whichincludesthehydrauliccomputationandanalysisoftheturbomachineryr1．1／lner，theoptimumselectionandpracticalapplicationofthereconstructscheme，andtestverificationofincreasingcapabilit

3、yafterthereconstructing．Thenumericalsimulationcomputationsofthethreedimensionalviscosityfluidsaredonetoresearchtheturbomachineryproperties，whichincludesthedeterminationofthecomputationequation，thefinitemeshandthedeterminationofboundaryconditions．Basedonthenumericalcomputation

4、resultsandconsideredthecontribution，efficiencyand‘anti-corrosioncapacity，theoptimumschemeisselectedandapplied：Thereconstructionprojectofturbomachinerygetssignificantsocialbenefitsandeconomicalbenefitsaccordingtothein—situtestsresultsKeywords：bladesincisionofturbomachinery，thr

5、ee．dimensionalviscosityfluids，numericalsimulation，optimumselection，optimumscheme，application，testverification人连型T人学T程倾I’学位论立第一章课题背景§1一l课题的提出丰满电厂于1938年建厂，1945年第一台机组发电。一期工程装机八台，总装机容量554MW。就水轮机而言’，制造厂家分别为：1号：同本闩立公司：2、6号：瑞士埃赛尔维斯公司；3、4号：德国西门子公司；5、7、8号：俄罗斯斯大林金属工厂制造。二期和三期工程装机四台，总装机4

6、50MW。制造厂家均为哈尔滨电机厂。丰满电』总装机容量为1004MW。水轮机型式、技术参数五花八门。一期工程安装的水轮机与目

7、ji『的水轮机设计、制造技术水平相比，能量参数偏低，对部分机组如7、8号机而言，存在一定的增容潜力。通过对水轮机叶片出水边进行切割，增加转轮的过流量从而达到增加出力的目的，投资少，见效快。哪怕提高1％一2％的出力，其效益也是相当可观的。由于东北地区水力资源偏少，东北电网的水电比重偏小，在现有的水电机组上实现增容是重要的途径，也是非常必要的。1970年，丰满电厂曾对八号水轮机转轮叶片进行了割边增容改造。由于当时国内对水轮机的

8、认识及转轮内水力计算技术都不成熟，所以八号转轮增容改造缺乏理论基础和理论计算的支持及指导。使得这次改造整整用了。‘年的时间。丰满电厂完全依靠自己的力量，在八号转轮上加边、割边、再加边、割边等多次实践，最终摸索出了增容的可行方案。其道路是艰难而又曲折的，但效果较好、投资很少。丰满电厂于1996年9月——1997年5月问，对四号水轮发电机组进行了人连删T人学T程坝，Ij学位论义全面的大规模的改造。其中最重要的一项就是更换新的不锈钢转轮。单更换转轮一项，投资大约在500—600元／kw。这种增容方式是最彻底的，但工期长、人力投入和资金投入都很大，对于本

9、身具有一定增容潜力的水轮机来说，经济上是不合算的，不是最佳方案。丰满电厂在八号机割边增容有明显效果之后，没有立即进行七号机的增容工作，其