株溪口水电厂灯泡贯流式机组低负荷区运行优化研究-论文.pdf

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1、LoWCARBONWORLD2014／10能源·电力株溪口水电厂灯泡贯流式机组低负荷区运行优化研究李华喜(五凌电力有限公司株溪口水电厂，湖南益阳413500)【摘要】株溪口水电厂灯泡贯流式机组在高水头低负荷区运行时引起机组振动过大，导致转轮室伸缩节螺栓经常断裂，机组空蚀趋势恶化，严重影Ⅱ向电厂安全运行。通过对机组振动原因分析，采用机组协联优化评价策略并进行协联优化试验，得出导叶低开度最优协联。结果不仅提高了机组运行稳定性，延长机组使用寿命，取得良好效益，也为同类机组振动问题提供解决思路。【关键词】灯泡贯流式；振动；稳定性；优化【中图分类号】TK733．

2、8【文献标识码】B【文章编号】2095—2066(2014)20—0113—021刖吾实践表明．实际运行机组往往存在着稳定性与出力相互矛盾的f"l题．经改变协联关系，可能机组出力明显提升，但机组的株溪口水电厂位于湖南资水干流中游，装有4台18．5MW稳定性却恶化：机组稳定性得以改善．但机组出力、效率出现水轮机组，最高工作水头9．5m。受上游柘溪电厂在枯水期长期小方式运行甚至全停的影响．并为保证下游养航及社会用下降。因此，必须结合工程实际，综合考虑机组出力与稳定性，水．电厂被迫在高水头区(8．0～9．5m)、导叶小开度工况(导叶确定机组稳定性、机组出力、

3、效率权重，制定协联关系优选评开度<40％)长时间运行．机组稳定性极差，成为电厂安全生产价策略现场协联优化试验协联关系优选评价原则是：机组稳定性重大隐患通过对电厂机组振动原因分析．从协联曲线的校核和优优先、保障出力。当稳定性与出力矛盾情况下，首先确保机组稳化方面展开问题研究，消除了机组重大安全隐患，取得显著效定性．但同时应尽量避免机组出力大幅度降低。具体表示为：fA一Abi

4、的振动幅值；A表示协联优化导力不均衡、协联关系不佳、调速器自动化元件老化、水头设置不当等因素均可能导致机组稳定性不良，振动加剧。应逐一分致的第i个测点的振动幅值变化量阀值(Af≥0)；P0表示协析各因素对机组运行的影响。联优化前同工况下机组出力：P表示协联优化后同工况下机组出力。电厂机组的强振区分布在低负荷，振动频率为转频，且伴随的噪声不明显。而卡门涡多发生在水轮机的中负荷段工况衡量机组稳定性指标应参照机组各测点的振动摆渡幅下．多为高频振动，并伴随有啸叫声，故基本可以排除卡门涡值，并满足《水轮机基本技术条件》(GB／T15468—2006)、《水轮发电

5、机安装技术规范》(GB／T8564—2003)、《水轮发电机基本技的可能性。术条件》(GB／T7894—2009)等规程规范要求。电厂机组异常振动为转速频率．而低频涡带通常为水轮机在低负荷或超负荷工况下运行产生，将引起尾水管1／6～1134电厂机组协联优化试验的基本方法转频的低频压力脉动．不仅可以造成机组振动、摆度的增大，转桨式水轮机在最优协联关系下．其桨叶所处的角度顺还会产生负荷摆动。机组不具备该振动频率特征，因此可以排应了水轮机流道的流态，处于最佳工作状态，使得水轮机效率除涡带振动因素。最高，这时的水轮机振动达到最小、空蚀最轻，因此可以用最水力不均

6、衡是由于导叶或轮叶开口不均匀、流道内有异高效率点来确定最优协联工况。鉴于水轮机的相对效率曲线常堵塞．导致进入转轮的流量分布不均衡，其振动特征是水导与绝对效率曲线趋势完全相同．可以根据相对效率趋势来确摆度、振动偏大，振动随流量的增加而增大，也即振动幅值随定转桨式水轮机最优协联关系。因此真机的最优协联关系通负荷增大有递增的趋势。电厂机组振动特征是低负荷区都存常采用相对效率试验结果来求取。在振动偏大现象，振动幅值与负荷的递增关系并不明显，因此为保证试验结果的正确性．在协联优化试验中需要严格不是引起机组异常振动的主要因素。电厂对调速器系统进行试验条件：了改造和

7、升级。排除了由于自动化控制原因导致的振动问题。(1)试验全过程中，每个工况点在有功负荷改变后，调整垂查询电厂设计资料得知．机组在原设计时导叶开度<40％机组励磁．保持功率因数为额定值，其偏差不超过±0．01。；工况未提供协联关系曲线．电厂技术人员人工补充了协联参(2)试验全过程中，要求其他机组与被试机组配合使水头囊0数．但效果不佳，因此，由该原因导致机组振动可能性较大。基保持稳定．其偏差不得超过平均水头的±l％。《iv-于以上分析．本研究从协联曲线的校核和优化方面入手，查找(3)试验全过程中，尾水位不低于设计值。≥振动偏大原因(4)试验时调速器切手动．

8、负荷工况点的调整采用手动操3机组协联优化评价策略作导叶开度，同时要严格保证导叶开度只能单方向变