水轮机技术供水系统

LOGO

4 技术供水系统

4.1 技术供水系统的任务与组成4.1.1任务

4.1.2供水对象

4.1.3组成

4.1.1任务

水电厂的供水包括技术供水、消防供水及生活供水。

技术供水又称生产供水，其主要作用是对水电站中运行的各种机电设备进行冷却、润滑（如采用橡胶轴瓦或尼龙轴瓦的水导轴承）与水压操作（如射流泵，高水头电站的主阀等），它是保证水电站的安全、经济运行所不可缺少的组成部分。对技术供水系统，既要经济可靠，又要保证用水设备对水量、水压、水温及水质等方面的要求。

消防供水主要用于主厂房、发电机、油处理室及变压器等处的灭火。

4.1.2供水对象

技术供水的对象指的是技术供水中是用水设备。

首先须明确两种设备：用水设备与水能转换设备

水能转换设备：水轮机，将水能转换为旋转的机械能

用水设备：为水能转换服务，是水能转换设备的辅助设备。

它不直接转换能量，但可提高水能转换的经济效益、是水能转换设备正常高效运行的保证。

4.1.2供水对象

7、其它用水设备

1>主轴密封

2>深井泵润滑

3>双水内冷式发电机一次冷却

4>作为操作能源（射流泵、高水头电

站的进水阀操作等）

4.1.3组成

技术供水系统由水源、管网、用水设备及量测控制元件等组成。

技术供水系统的水源除主水源外，还应有可靠的备用水源。电站一般均采用上游水库或下游尾水作为供水系统的主水源和备用水源，当河水不能满足用水设备要求时，可考虑其他水源（例如地下水源等）。技术供水系统的管网由取水干管、供水支管及管路附件（如弯头、三通、法兰与阀门等）组成。量测控制元件用于监视、控制和操作供水系统的有关设备，保证技术供水系统正常运行（例如电接点压力表、示流信号器、压力表、温度计等）。

4.2 用水设备对供水的要求

用水设备对供水系统的水量、水压、水温、水质有一定的要求，原则上是水量足够，水压合适，水温适宜，水质良好。

一、水量

充足水量，才能够保证各用水设备的用水需求。根据我国已运行大、中型水电站机电设备用水量的统计分析：

发电机空冷器占总用水量的70%

推力轴承与导轴承冷却器占总用水量的18%

水冷式变压器占6%

水导轴承的水润滑与冷却占5%

其他约占1%

用水设备对供水水量的要求，一般由制造厂经过设计计算后提出。具体步骤是：

在初步设计阶段，可参考同相类似的电站和机组，用经验公式或曲线图表估算。

在技术设计阶段，结合制造厂提供的资料进行修改和校核。

水轮发电机组总用水量曲线

二、水压

1、机组冷却器对水压的要求

进入冷却器的冷却水，应有一定的水压，不能太高，也不能太低。

最高：主要受制造厂冷却器铜管强度的限制，一般不超过20mH

O，

2

最低：取决于冷却器内部压降及排水管路的水头损失，并保证必要的流速。

2、水冷式变压器对水压的要求

在水冷式变压器中如果发生水管破裂或热交换器破裂时，就会使油水渗合，发生很大的危险，特别是冷却水渗如绝缘油中，其后果将是灾难性的。因此水冷式变压器对冷却水的水压控制较严，要求冷却器进口处水压不得超过变压器中的油压，以保证在冷却水管破裂时，只能允许油进入水中而水不能进入油中。

四、水质

水电站的技术供水，不管是取自地表还是地下，总或多或少会有各种杂质。杂质进入用水设备，对用水设备的安全和经济运行是非常不利的。

地表水：如河流、湖泊及水库的水往往会夹带大量的泥沙及不能溶解的悬浮物、有机物及杂质。

地下水：由于地层的渗漏过滤而溶解了各种无机盐类，使水中含有较多的矿物质和具有较大的硬度。

四、水质

为保证各冷却器的安全和经济运行，冷却水的水质一般应满足如下几点要求：

①水中不含有悬浮物

杂草碎木等无机物、有机物及生物体等悬浮物会堵塞管道、影响导热，有机物还会腐蚀管道，滋生水草，促使生殖微生物，从而堵塞管道。

②含沙量少且颗粒小

含沙量在50g/l以下，且所含沙的粒径在0.025mm以下。对多泥沙的河流要特别注意防止水草与泥沙的混合作用，以防堵塞管道。

四、水质

③硬度较小

为避免形成水垢，冷却水的硬度应比较小，其硬度不大于8~12°。硬度分暂时硬度和永久硬度。

•暂时硬度大的水，在较低温度下易形成水垢，降低传热性能，降低水管的过水能力。

•永久硬度大的水，在较高温度时的析出物能腐蚀金属，形成的水垢富有胶性，坚硬难除并易引起阀门粘结。

四、水质

④PH值为中性

PH值过大（碱性）或过小（酸性）都会腐蚀金属，产生沉淀物和堵塞管道。

⑤力求不含有机物、水生物及微生物

⑥含铁量小

铁在水中以碳酸氢铁的形式存在，与空气、日光接触后，逐渐被氧化成胶体状的氢氧化铁，在管路系统和冷却器中生成沉淀，使传热效率和过水能力都下降。

⑦不含油分

四、水质

总之，对于冷却水的水质，应以水对冷却管道的腐蚀、结垢和堵塞等情况来衡量。而对于作为轴承润滑和轴承密封的用水，则要求更高：

①含沙量和悬浮物必须控制在0.1g/l，泥沙的粒径在

0.01mm以下；

②润滑水中不允许含有油脂及其它对轴承和主轴有腐

蚀性的杂质。

4.3 水的净化与处理4.3.1水的净化

4.3.2水的处理

4.3.3双吸泵

4.3.1水的净化

水的净化可分为二大类，一

为清除污物，二为清除泥沙。

1、清除污物

拦污栅：设置在管道的取水口

上，用来阻拦树枝、杂草等一些

较大的悬浮物。水电站多用平条

型，有顺水平条型与正交平条型

两种。顺水平条型虽进草量多些，

但水力损失小，吹扫方便，因此

从蜗壳或压力钢管引水的取水口，

其拦污栅宜采用这种类型。