映秀湾电站一号水轮机改造研究

《映秀湾电站一号水轮机改造研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、映秀湾电站一号水轮机改造研究　　摘要：映秀湾电站水轮机能量参数、效率设计值偏低，不利于水力资源的有效利用。水轮机导水机构过流部件磨损严重，导叶漏水大。转轮经过长期修复补焊叶片变形严重，已多处出现裂纹，机组稳定性变差，水力振动区大，急需对水轮机进行改造。针对1G机组水轮机运行中的问题对其改造方案进行详细分析。关键词：映秀湾电站；水轮机；改造；安全生产作者简介：唐军（1973-），男，四川彭州人，国网四川省电力公司映秀湾水力发电总厂发电部副主任，工程师。（四川都江堰611830）中图分类号：TM622文献标识码：A文章编号：1007-0079（2013）29-0235-02一、

2、工程概述映秀湾电站位于阿坝藏族羌族自治州汶川县境内岷江上游左岸，电站设计水头54m，最高运行水头66m，最低水头47m，最大引用流量为240m3/s，电站装机容量45×3MW，实际最大发电能力为115MW。三台机组全部为哈尔滨电机厂制造，1972年竣工。电站采用径流引水方式，多年平均过机含沙量为0.33～0.37kg/m3。92008年5月12日因地震导致电站停产，2008年12月首台机组恢复发电，2009年5月8日全站3台机组全部恢复发电。2010年8月13日泥石流灾害后，映秀湾电站被水浸泡，水位至行车轨道以下约1m，设备锈蚀损坏严重。电站于1971年9月第一台机组投产发

3、电，设备运行时间长，存在问题较多，已投入运行30多年。转轮是以A36转轮为基础设计制造的，水轮机抗磨蚀能力差，过流部件磨蚀损坏严重。水轮机能量参数、效率设计值偏低，不利于水力资源的有效利用。水轮机导水机构过流部件磨损严重，导叶漏水大。转轮经过长期修复补焊叶片变形严重已多处出现裂纹，机组稳定性变差，水力振动区大。并且水轮机大修周期只有三年，频繁的拆装工作对机组造成了很大的损害。由于水轮机存在的问题已经严重威胁到机组的安全发电和经济运行，客观上要求对水轮机进行及时的技术改造。二、改造方案9本次改造对1G机组水轮机转轮、导叶、底环、顶盖、主轴密封、接力器全部进行更换，其中水转轮、

4、导叶、底环、主轴密封是重新设计制造的，顶盖、控制环是利用原有设备进行修复的。[1]根据之前的水轮机改造可行性研究报告书中确定的方案，有利于转轮的选型设计，方案设计合理。导水机构的顶盖、控制环采用修复方案能部分降低设备改造费用，改造风险较小。[2]水轮机改造后解决了转轮和导水机构存在的问题，水轮机水力性能得到明显改善，提高了水轮机效率，经济效益显著。1.转轮据映秀湾电站的水力资源情况和运行特点，水轮机技术改造的重点是通过采用更合适的转轮提高水轮机运行效率。从目前国内相应水头段的混流式优秀转轮中，选择转轮过流能力、最优单位转速及导叶相对高度与映秀湾现有水轮机相适应的转轮作为基础

5、进行优化设计。2.导叶导叶体选用与蜗壳结构更匹配的对称型导叶结构，从多工况数值模拟分析的结果来看，在小流量工况时活动导叶与固定导叶的配合较好。为提高导水机构的抗空蚀、抗磨损能力，延长导叶的使用寿命，新导叶采用不锈钢材料制作，导叶立面采用金属接触式密封，端面采用橡胶密封。为了减小导叶的损坏，新导叶的设计将考虑减小轴颈尺寸以减少由于导叶肩部的“凸台”带来的空蚀破坏。[3]3.顶盖对旧顶盖进行修复，顶盖抗磨板及抗磨环更换为不锈钢材料，适当缩小导叶轴孔尺寸，对导叶轴颈密封、套筒密封进行改进。4.底环9整体制作新的底环装配，底环抗磨板、止漏环采用不锈钢材料制作，底环采取不分半结构并改

6、进底环与座环的连接方式。适当缩小导叶轴孔尺寸，对导叶下轴颈密封进行改造。三、施工情况本次映秀湾电站1G机组水轮机改造工作于2012年2月23日开工，2012年5月22日竣工，共计90天。在施工过程中出现了较多问题并采取措施进行了针对性的处理。1.整体中心处理水轮机改造期间校核机组中心发现水轮机和发电机定子中心偏差达2mm。通过查阅之前的检修记录发现，该机组发电机和水轮机中心存在偏差主要是由于2008年“5·12”地震时造成和加剧的。本次水轮机改造在多次校核发电机和水轮机中心的情况下，为了能比较彻底地解决中心偏差的问题，在发电机定子不考虑移动的情况下，和技术部门共同商量决定以

7、定子中心为基准移动水轮机中心，在满足发电机空气间隙符合规范要求的前提下移动水轮机底环和顶盖来达到技术要求。通过结果验证该处理方案达到了既定要求，机组中心、发电机空气间隙、机组水平等数据全部符合规范要求。2.底环处理9根据制订的整体中心处理方案，在满足发电机空气间隙符合规范要求的前提下移动水轮机底环和顶盖来达到技术要求。但现场的实际情况却是底环、顶盖均没有足够的移动空间。由于映站水轮机几大部件需要用平板车进行交通洞的运输，对外联系厂家也无法保证加工时间，因此决定在现场进行处理。（1）根据之前校核的发电机和水轮机中心来