黑麋峰电站300MW水泵水轮机结构设计.pdf

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1、象幸氨坪三2011.09.25第25卷Vo1.25总第99期)oNGFAN6E-£CTRrCREVIEW摘要:湖南黑麋峰抽水蓄能电站300MW水泵水轮机机组是目前国内单机容量最大的抽水蓄能机组之一,其水泵水轮机结构设计由东方电机与阿尔斯通公司联合完成,本文详细介绍了水泵水轮机的主要参数、结构设计及其主要特点。关键词:抽水蓄能电站;水泵水轮机;结构中图分类号:TK730文献标识码:A文章编号:1001—9006(2011)03—0027—07MechanicalDesignof300MWPump—turbinefor

2、HeimifengPumpedStoragePowerStationCHANGXi,bingfDongfangElectricalMachineryCo.IJI(1,618000,Deyang,Sichuan,China)Abstract:The300MWpumped—storageunitofHeimifengpumped—storagepowerstationinHunanprovinceisoneofthelargestscaleinChinanowadays.Themechanicaldesignofpum

3、p—turbineisfinishedbyDECinthecooperationofALS'I、OM.Thispaperdescribesindetailthemainparameters,mechanicaldesignandstructuret~aturesoflhepump—turbine.Keywords:pumpedstoragepowerstation;pump—turbine;structure黑麋峰抽水蓄能电站位于长沙市望城县桥驿1机组羞参数iijiiij⋯;镇,紧邻湖南电网负荷中心长、株、潭地区。

4、电站上水库正常蓄水位为400.00m,下水库正常蓄水位黑麇峰机组基本参数为103.70m。电站地下厂房安装4台单机容量为300MW的单级混流可逆式水泵水轮机组,总装机容量为1200MW。引水系统采用一涧二机的布置方式,尾水系统采用一洞一机的布置方式。电站为日调节纯抽水蓄能电站,建成后将担负湖南及华中电网的调峰、填谷、调频、调相及事故备用等任务。机纰运行工况分为发电运行、抽水运行和调相运行。抽水工况的启动以变频启动为主要启动方式,背靠背为备用启动方式。机组有多种运行工况转换,其主要工况转换为:静止一一发电;静止一一抽

5、水;静止一一发电调相;静止一一抽水调相;吸f}{高度(叶巾心线至F游最低水位)/m一5O发电一一抽水;发电一一发电调相;抽水一一抽水收稿日期:2011~02—18作者简介:常喜兵(1962一),男,高级工程帅,1984年毕、于华中工学院电力系,一直从事水轮机结卡句没计r作。调相;发电调相一抽水;抽水调相一发电。为了满分包括尾水管、导水机构底环、蜗壳座环、机坑里足电力系统的要求,机组还设计有黑起动工况。衬、埋入管路及各种预埋附件。除埋入部件外,其余均为可拆部件。水泵水轮机检修的拆卸采用上拆方式。水泵水黑麇峰水泵水轮机

6、为高水头单级混流可逆式机轮机剖面图如图1所示。型,主要由埋入部分和可拆部分组成。其中埋人部图1水泵水轮机剖面图2.1可拆部分蚀、抗磨损性能较好的低碳镍铬优质不锈钢ASTM可拆部分包括转轮、主轴及其联接件、水导轴A743GRCA6NM(精炼),由于钢水中碳含量受到承、主轴密封部件、导水机构、接力器等。严格的控制,因此其焊接性能较好。2.1.1转轮叶片采用数控加工,保证其流道型线与模型完转轮是水泵水轮机的心脏,转轮的设计首先考全一致。在转轮的上冠和下环上直接加工出止漏虑满足水泵运行的性能要求,同时兼顾发电运行的环,其止

7、漏环型式具有典型的高水头止漏环特征,性能要求。黑麋峰水泵水轮机转轮具有9个叶片,上冠侧为梳齿式迷宫环结构,而下环侧为阶梯式迷叶片包角约为105。。转轮采用铸焊结构,转轮名宫环结构。转轮没有设置单独的泄水锥。转轮上冠义直径为5040IlllTI,喉径为2700mrn,最大直径为靠近联轴法兰处设置有排气孔,用于水泵工况起动5100mm。转轮上冠、下环及叶片的材料均为抗空或调相工况结束时转轮腔排气充水。嚣D0囊N6蠹F^N菱6ELECTR1CREVIE圈Wl竺!!兰!兰竺!!竺转轮精加工后进行平衡试验,静平衡精度满足IS

8、O1940有关规定。平衡重量采用钻孔去除金属的方法获得,钻孔位置优先选在下环底平面,如不够用,可在下环外表面低应力区钻取。根据模型验收试验报告,水泵工况最高效率为93.65%;水轮机工况最高效率为94.44%;水泵工况零流量最大扬程为41013q,相应的输人功率不大于65MW。2.1.2主轴及其联接件主轴为双法兰带轴领的传统结构,采用优质合金钢(ASTMA6

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