恶滩电站增容改造顶盖受力分析

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1、第31卷第1期华电技术Vo1．31No．12009年1月HuadianTechnologyJan．2009恶滩电站增容改造顶盖受力分析TheforceanalysisofuppercoverinEtanHydropowerStationafterreformationofcapacityexpansion方竹梅FANGZhu—mei(杭州江河机电装备工程有限公司，浙江杭州310012)(HangzhouJiangheMechanical＆ElectricEquipmentEngineeringCorporationLimit

2、ed，Hangzhou310012，China)摘要：利用恶滩电站老机组原有厂房进行了增容改造。改造机组的上游正常水位抬高后，使过流部件承受压力增大。对改造机组的硕盖进行了受力分析，以确定改造机组是否需要更换新的顶盖。关键词：电站增容改造；机组参数；顶盖；受力分析；计算中图分类号：0346：TK730．2文献标志码：B文章编号：1674—1951(2009)01—0014—03Abstract：TheoldunitofEtanHydropowerStationwasreformedforcapacityexpansionus

3、ingtheoriginalpowerhouse．Thenormallevelinupperreachesofreformedunitwasraised，andthepressureupontheflowcomponentswasincreased．Theforceanalysisofuppercoverofreformedunitwasaccomplished，anditisdeterminedbywhichthatwhetherrequiretoreplaceanewuppercoverforthereformeduni

4、t．Keywords：reformationforcapacityexpansionofhydropowerstation；parametersofunit；uppercover；forceanaly—sis；calculation表1恶滩电站机组主要技术参数1恶滩电站机组概况名称老机组拟改造机组恶滩电站一期工程机组目前处于停运状态，因水轮机型号ZZ560一LH一800此，拟利用恶滩电站老机组旧厂房进行增容改造。转轮直径／mm80oO8Ooo比较老机组与拟改造机组的上游正常蓄水位，老机最高水头／ml8．229．5组为94．3

5、ITI，拟改造机组为112m，提高了17．71TI。额定水头／m14．3l9．0这样会导致机组过流部件特别是座环、顶盖承受的最小水头／m6．0o8．65水压力的提高，进而产生变形甚至破坏。本文根据出力／MW6080改造方案进行顶盖强度分析。恶滩电站机组主要技安装高程／m76．576．5术参数见表1。上游正常蓄水位／m93．8ll2．O上游校核洪水位／m121．3O125．842顶盖强度分析说明2．3材料说明2．1分析模型恶滩电站顶盖采用Q235一A材料，材料的屈服顶盖采用整体形式作为分析模型，如图1所示。极限和强度极限分别为

6、：=235MPa(屈服极限)；2．2网格划分or≥45OMPa(强度极限)。模型采用三角形网格划分，网格划分如图2许用应力值为：[s]=min(crb／5；or／3)=78．3所示。MPa(正常工况)；[S]：20-／3：156．6MPa(紧急停收稿日期：2008—11—13机工况)。第1期方竹梅：恶滩电站增容改造顶盖受力分析·l5·图1顶盖模型图图3正常工况下，受力简图(1／32截面段)(2)导叶和套筒重量G；(3)作用在顶盖上的真空力P，一般计算中取P2=10kPa；(4)紧急停机时顶盖法兰支反力；F为紧急停机工况下支持

7、盖传递过来的力，它包括支持盖自重G、作用在支持盖上各部件的重量和支持盖承受的水压力，如图4所示。图2顶盖网格划分(1／32截面段)2．4计算工况在计算恶滩顶盖强度时，主要计算正常运行工况和紧急停机工况。根据《水轮机设计手册》的理论依据，在正常运行工况下，顶盖所受的力为：(1)最高水头下产生的水压力2，P。：1000(h一)，-6图4紧急停机工况下，受力简图【1／32截面段)式中：为最高上游水位与顶盖过流面间落差，m；2．5机组相关参数为顶盖过流面处平均流速，m／s，=÷(其，0O，0“0正常蓄水位高程／m112．0中：g为流

8、量，m／s；n。为导叶数；a。为导叶最大开顶盖高程／m81．36口，m；h。为导叶高度，m)。运行水头／m29．5／22．0(2)导叶和套筒重量G。；水压上升率／％30(3)正常工况下顶盖法兰支反力F；3分析结果F为正常工况下支持盖传递过来的力，它包括支持盖自重、作用在支持盖上各部件重量G