对于中小型水电站水轮机增效扩容改造研究

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1、学兔兔www.xuetutu.com水利水电技术第45卷2014年第2期中小型水电站水轮机增效扩容改造研究田娅娟，王鑫，薛鹏，陈锐，彭忠年(中国水利水电科学研究院北京中水科水电科技开发有限公司，北京100038)摘要：针对中小型水电站水轮机主要存在的问题，提出了水轮机增效扩容改造的基本步骤和优化设计方法，为中小型水电站的增效扩容改造提供了技术支持。关键词：中小型水电站；水轮机；增效扩容改造；优化设计中图分类号：TM312文献标识码：B文章编号：1000—0860(2014)02—0040—03Studyoni

2、mprovementofefficiencyincreaseandcapacityexpansionofhydroturbineforsmall-mediumsizedhydropowerstationTIANYajuan，WANGXin，XUEPeng，CHENRui，PENGZhongnian(BeijingIWHRTechnologyCo．，Ltd．，ChineseInstituteofWaterResourcesandHydropowerResearch，Beijing100038，China)Abs

3、tract：Inaccordancewiththemainproblemsexistedinhydroturbineofsmall—mediumsizedhydropowerstation，thebasicstepsandoptimizeddesignmethodsfortheimprovementofefficiencyincreaseandcapacityexpansionofthehydroturbineareputforwardherein，SOastoprovidetherelevanttechni

4、calsupportfortheimprovementconcerned．Keywords：small—mediumsizedhydropowerstation；hydroturbine；efficiencyincreaseandcapacityexpansion；optimizedde—sign装机容量将近800万kw。对这些老1日电站进行增效1引言扩容改造，不仅能提高水能资源利用效率，促进我国水电是优质的清洁能源，充分合理地利用好我能源结构调整和节能减排，保护河流生态环境，还能国有限的水力资源是积极应对气

5、候变化、建设资源消除公共安全隐患，同时还兼具不需移民、让当地农节约型和环境友好型社会、实现可持续发展的必然民群众受益等优点。要求。中小型水电站是我国农村经济社会发展的重2中小型水电站水轮机主要存在的问题要基础，我国目前已建成农村小水电站约45000座，装机容量和年发电量均占我国水电装机和年发水轮机是水电站的核心设备，承担着将水能转换电量的1／3。中小型水电站在解决农村的无电缺电成机械能的作用。水轮机性能的优劣直接影响着水电问题、推动农村经济发展、保护自然生态环境、促站的水能利用率和安全稳定性，因此水轮机的技术

6、改进节能减排、保障应急供电等方面一直发挥着重要造是水电站增效扩容改造工作的重中之重。我国早期作用。兴建的中小型水电站的水轮机及其运行条件存在的问由于需要承担防洪灌溉等公益性任务、上网电价题主要可归结为以下几点。偏低和体制机制不顺等多方面原因，以及受当时技术(1)水轮机机型参数落后，效率水平低、性能水平和经济条件的制约，早期建设的中小型水电站普差。在20世纪90年代以前，我国水轮机的水力模型遍存在技术水平不高、设备设施老化、能效逐年衰减开发能力还很弱，主要依靠国外技术。我国水电站早等问题，不仅造成宝贵的水能资源

7、大量浪费，还存在不少安全隐患。据统计，我国1995年前投产运行具收稿日期：2013—02—17有增效扩容改造潜力的中小型水电站有5700多座，作者简介：田娅娟(1978一)，女，工程师。WaterResourcesandHydropowerEngineeringVol45No．2学兔兔www.xuetutu.com田娅娟，等∥中小型水电站水轮机增效扩容改造研究期大量选用的HL240、HL220、HLI60、HL310、资源不能高效利用。HL300、HL230、HL110等型号水轮机转轮，均是原(4)电站汛期弃

8、水严重。有些电站因无水库或苏联或美国等国家20世纪30～50年代研制的机型调节库容有限，当汛期入库水量超过发电机组所能(有的小企业至今仍在生产)。与现代技术水平相比，通过的流量上限时，多出的流量就不能用于发电，上述型号的转轮存在效率水平低(最优效率约低3％而直接通过其他通道下泄到下游，造成了水力资源～7％)、高效率区范围小、空化性能与水力稳定性的浪费。差等缺点。(5)水轮机在枯水期内长期运行于低效、