溪洛渡电站水轮机结构设计.pdf

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1、摘要：溪洛渡水轮发电机组是目前在建的世界第二大水电机组，本文介绍了溪洛渡右岸水轮机的主要结构设计特点。关键词：溪洛渡电站；混流式水轮机；设计；蜗壳；副底环；外循环冷却中图分类号：TK730文献标识码：A文章编号：1001—9006(2011)03～0016～06StructureDesignofFrancisTurbineforXiluoduPowerStationGUOring，SONGMin(DongfangElectricalMachinexTCo．，Ltd．，618000，Deyang，Sichuan，China)Abstract：Thehydraulicgene

2、ratingunitofXiluodupowerstationisthesecondbiggestunitonsingleoutputintheworldpresently．Thispaperintroducesthemainstructurecharacteristicsoffrancisturbineontherightside．Keywords：Xiluoduhydroelectricpowerstation；francisturbine；design；spiralease；assistantbottomring；outercoolingsystem溪洛渡水电站位于

3、金沙江下游，距宜宾市河道设置筒形阀、整体式副底环，座环为三段式带直过里程184km，电站大坝左岸为四川省雷波县，右渡板座环，水轮机设水导轴承，并采用外循环冷却岸为云南省永善县。该电站是三峡公司进行金沙江方式，见图1。流域开发的重要一级，建成后将成为世界第二大水机组主要参数为：电站，同时也是单机容量世界第二大水电机组。电水轮机型号HLD522一LJ一740站为地下式厂房，左右岸各装设9台额定功率水轮机额定出力／MW784770MW的混流式水轮机组，其中右岸9台由东方水轮机最大容量／MW870电机供货，左岸由哈电和福依特供货。上游水库为不完全年调节水库，正常蓄水位下的库容11

4、5．7亿m。，最大水头／m229．4调节库容(正常蓄水位至死水位)64．6亿ITI。枯水额定水头／m197期运行于峰腰荷，丰水期运行于基荷和部分腰最小水头／m154．6荷。机组在电网中承担调峰及事故备用任务，不做额定转速／r·min125调相运行。左右岸18台机多年平均年发电量额定流量／m。·s～432．67572亿kW·h。飞逸转速／r·min227水轮机额定点效率／％94．38溪洛渡水轮发电机组为立轴混流式，俯视顺时水轮机最优效率／％96．61针旋转，水轮发电机组采用2根轴结构，导水机构最大轴向水推力／t≤2060收稿日期：201l一02—28作者简介：郭靖(1957

5、一)，男，高级工程师，东方电机水轮机总设计师，长期从事水轮机没计工作，现任溪洛渡右岸水轮机主任设计。宋敏(1979一)，男，工程师，2002年毕业于兰州理工大学动力工程及自动化专业，长期从事水轮机设计工作，现任溪洛渡右岸水轮机副主任设计。161．主轴2控制环3水导轴承4．顶盖5．主轴密封6．转轮7．泄水锥8．副底环9．底环l()支持环11．筒彤l2．座环奉体13．基础环l4．蜗壳图1水轮机总剖面图2转动部分2．1转轮转轮是水轮机的核心部件，其作用是将水的能量转换为转轮旋转的动能。转轮由上冠、下环和15个叶片组成，材料均采用铸钢ZGO6Crl3Ni4Mo，其中叶片要求采用电

6、炉炼钢+VOD(或AOD)精炼技术进行铸造，各件经数控加工后在工地组焊成整图2转轮体。动止漏环直接设置在转轮，和转轮一体。转轮D直径为7．41TI，喉口直径为6．2m，最滑转子段轴身为锻造，材料ASTMA668D级锻件，大外径为7．53Ill，高3．462HI。转轮为整体结构，各件用窄间隙焊接组焊成整体。主轴水机端法兰外工地把上冠、下环、叶片焊接成整体并加工和做静径2．81133，主轴发电机端法兰外径3．33In，滑转平衡试验，转轮整体重约240t。子外径2．75m，主轴长4．773in，重约110t。主轴由于水力性能需要，转轮设置，长泄水锥。泄与转轮采用螺栓联接，销套传

7、递扭矩的结构。主轴水锥材料为铸钢ZG06Crl3Ni4Mo，通过焊接加把合与电机轴采用销子螺栓联接传递扭矩的结构。的方式固定在转轮下方，见图2。2．2水轮机主轴水轮机主轴为机组的传力部件。主轴采用中空3．1顶盖锻焊式结构，主轴的水机端法兰为中法兰结构，发顶盖外径10．70ITI，内径3．371TI，高1．681Ill，电机端法兰为外法兰结构。2个法带部分轴身及为钢板焊接结构，分为4瓣，整体重约290t。17由于溪洛渡为带筒阀导水机构，在设计顶盖时定运行，在转轮与导叶之间对应的底环部位，设置对其刚强度格外关注，顶盖主板法兰选用了