班查水电站调相系统设计关键要点优化.pdf

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1、水电站设计第31卷第1期DHPS2015年3月班查水电站调相系统设计关键要点优化杨敦敏，刘正勇(中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司，四川成都610072)摘要：本文从设备选型设计、补气位置选择、液位开关及排水排气管路的优化等方面对越南班查水电站调相系统的设计进行了详细的介绍，并指出了设计过程中的优化要点。关键词：调相；漏气量计算；补气位置；音叉式液位开关；要点优化中图分类号：TV734文献标志码：B文章编号：1003—9805(2015)0l一0020—03机组进行调相运行。0前言1．2现场气压计算(V361．70m高程)P=Po(1一H／4430

2、0)5．256：0．9894kg／cm班查(BANCHAT)水电站位于越南LaiChau式中P。——标准气压；省NamMu河上，装设有2台混流式水轮发电机P——现场气压。组，机组运行的最大水头、额定水头、最小水头分别1．3调相运行期间尾水管气压计算为106．90m、90．00m、59．20m，单机容量110Mw，P=×AH=0．0978×(384．32一V总装机容量为220Mw。电站主要任务为发电、调357．65)／10=2．6083kg／cm峰和调频，调相运行要求实现3种运行工况，即发电式中P——调相时尾水内气压；一调相、调相一发电、调相一停机。项目

3、于2012年y——现场水的比重；12月竣工△——最高尾水位和调相运行时尾水管内最低尾水位高程差。1调相压缩空气系统设计基本情况1．4储气罐容积计算：叼(P1一P2)因考虑到本电站为中低水头容量较大的机组，2．6083×58．0且电站厂房可用空间有限，故确定选用7．0MPa的—0．70×(65．726)高压气系统作为本站调相气源，以减小供气设备体=3．47(In。)积并确保系统的经济可靠性；同时，高压气源在越南考虑留有适当的裕量，选=4．0Ill的储气罐多个项目有广泛的应用，实践证明其可靠性高。2只。1．1计算基本数据式中——储气罐容积；调相压缩空气系统

4、设计计算基本数据如下：——利用系数，取0．70；下游最高尾水位：V384．32m；P——储气罐初始压力，取工作空压机启下游正常尾水位：V369．25m；动压力，即P=6．7×9．8l=下游最低尾水位：V368．19m；65．727(kg／cm)；凋相运行期间尾水管内最低水位：V357．65rnP：——向尾水管充气后储气罐终压力3．6kg／(由制造厂提供)；cm，按比尾水管内压力2．6083调相运行期间尾水管压缩空气量：58m。(根kg／cm。高约1．0kg／cm考虑。据制造厂提供资料计算)；1．5调相期间尾水管漏气率计算计算工况：在下游最高尾水位(38

5、4．32m)时在调相期间，机组可能产生压水空气泄漏的部收稿日期：2o14—06—23作者简介：杨敦敏(1973～)，男，湖北成宁人，高级工程师，曾从事电站电机设备设计、安装及调试工作，现从事国际经营工作。20位很多，且漏气不可避免，但要精确计算尾水管的漏4518L7型空压机的生产率为3．2m／min，满足设气量是很困难的，而合理计算选取调相运行期间尾计要求。水管的漏气量，不仅影响调相空压机的工作容量，更1．7调相储气罐及空压机的选择关系到调相作业成功与否。如选择的漏气量过大，根据上述计算，班查电站调相储气罐最终选用则会匹配大容量的供气设备，这将可能导致

6、设备的容积为4m、7．0MPa的立式储气罐2只，空压机利用率降低，经济性较差，但如果选择的漏气量过V17／4518L7型2台(空冷)，其生产率为3．2m／小，则可能使供气设备持续工作，导致设备寿命缩min、额定压力为7．0MPa。短，甚至调相失败。故合理选择尾水管漏气量至关重要。2调相系统的关键点优化设计目前用一般采用的以下几个经验计算公式进行漏气量的选择：2．1补气位置的优化(1)《水力机械设计手册》推荐公式：水轮机调相作业时，通常的供气位置有以下两处：方法一为在顶盖上设置进气管，由上冠通过转轮g1=0．2D1~／(P+P。)的泄压孔及泄水锥向转轮室

7、内进行供气压水；方法：0．2×3．67×、，二为由尾水管进口处设置进气口对转轮室内进行供=5．1(m／min)气压水，上述两种供气方式均有成功经验。式中g——漏气率，m／min；从本站来说，转轮室尺寸较大，初次压水体积大，q1——Airleakagevolume；如果采用顶盖进气，气流均需通过转轮的泄压孔及泄D——转轮直径，m；水锥进入转轮室，由于泄压孔孔径较小(5Omm)，故D1——Diameterofturbinerunner。将对气流产生阻滞作用，相当于减少了供气量，这将(2)阿尔斯通公司推荐公式：可能导致调相初期供气不足，不能迅速压低尾水位，q

8、1：一2860：3．45(m3／min)使调相失败。故经过比较分析，本站采用尾水管进×一’儿儿