壶源江水电站1号机组的增容改造
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农 村水 电增 效扩容 改造
Ｓ Ｍ Ａ Ｉ Ｉ ．Ｈ Ｙ Ｄ Ｒ ０ Ｐ Ｏ ＷＥ Ｒ ２ ０ １ ３ ＾ ｒ ０ ５ ．Ｔ ｏ ｔ ａ ｌ Ⅳ ０ Ｊ ７ ３
壶 源 江水 电站 １ 号机 组 的 增容 改 造
徐 （ １ ．水利 部农村 电气化研 究所 伟’ 曾 嵘’ 方 能旱 吴 韬３ 浙 江 浦江 ３ ２ ２ ２ ０ ０ ； 浙 江杭 州 ３ １ ０ ０ １ ２ ；２ ．浦 江县西 水 东调 管理 处
发 电机 型号 为 Ｓ Ｆ Ｗｌ １ ８ －４ ５ ／ ６ ，额 定 功 率 ８ ０ ０ ｋ Ｗ， 额 定 电压６ ３ ０ ０ Ｖ， 额 定 电流９ １ ． ７ Ａ， 额定 转 速１ ０ ０ ０ ｒ ／ ｍ ｉ ｎ ， 飞逸转 速 １ ５ ９ ０ ｒ ／ ａ ｒ ｉ ｎ 。 调速 器 型 号 为 ｘ Ｔ ＿３ ０ ０ ，最 大 工 作 油 压
原水 轮 机 型 号 为 Ｈ Ｌ １ １ ０型转 轮 ，其 模 型 最 高 效率 为 ９ ０ ． ４ ％ ，是 ２ ０ 世纪 ６ ０年 代引进 的原 苏联 转 轮 ，列入 １ ９ ７ ４中 国机 械部 编制 的水 轮机 系列 型谱 ；
２号 和 ３ 号 机组 均 已于 １ ９ ９ ５ 年 由水 利部农 村 电
【 关键词】水电站
水轮机
增容改造
效率分析
１ 改造前机组现状
浙 江 省浦江 县 壶源 江 水 电 站共 装 有 ３台 机组 ， 均为混 流式 卧轴 水 轮 机 ，是 １ ９ ７ ７年 由福 州 发 电设 备 厂生 产 ，单 机容 量 为 ８ ０ ０ ｋ Ｗ， 电站总 装 机容 量 为
２ ５ ｋ ｇ ／ ｃ ｍ２ 。
２ 增容改造可行性分析
２ ． １ 期 望达到 的增容 改造 效果
１ ）只换 １只 新 转 轮 ，不 能 改 动 原 有 的部 件 ，
收 稿 日期 ：２ ０ １ ３ —０ ８ —１ ６
基金项 目：国家科 技支撑计 划项 目 （ ０１ ２ ２ Ｂ Ａ Ｄ １ ０ Ｂ ０ ０ ） 、水利
３ ．杭 州亚 太水 电设备 成套技 术有 限公 司 浙江杭 州 ３ １ ０ ０ １ ２ ）
【 摘 要】对 已运行 ３ ０ ａ 的壶源江水 电站卧式混流式机组进行增 容改造 时，仅仅 更换 水轮 机转轮 就达 到并超过额 定 出
力 ，机组运行效率 大大提 高，符合水轮机增效扩容的要 求。采用新型主轴 密封 方式代替老 式结构 ，可使机组安 全运行 ，能 保证机组在 高效和 满出力下运行 。图 １ 幅 ，表 ４个。
・
图１ 新 转 轮 和 新 的 密 封 结 构 示 意
７ ２ ・
小水电 ２ ０ １ ３ 年第 ５ 期 （ 总第 １ ７ ３ 期）
农村 水 电增效 扩容 改造 安 全 运行 范 围。 ３ ． ４ 运行 ３ ４ ａ 后 瓦温和 出力情 况
３ 增容效果
２ ０ ０ ８年 ４月 １日下午 ，新 的转轮安 装 完毕 ，新 的密 封装 置投 人运 行后 ，记 录性 能 数据 及 现象 ，在 后 来 的几 年里 跟踪 机组 运 行状 况 ，分 录如下 ：
气化 研究 所进 行 了增容技 术改 造 ，由于 １ 号 机组 当
时运行 良好 ，没有改造 ；但近年来机组性能下降严 重 ，最多 只能 发 到 ６ ７ ０～７ ２ ０ ｋ Ｗ左 右 ，加 之 主轴 密 封漏 水严 重 ，给水 电站造 成很 大 的经济损 失 ，改造 刻 不容缓 。 １ 号 机组 水 轮机 型 号 为 Ｈ Ｌ １ ３ ห้องสมุดไป่ตู้Ｗ卜一 ６ ０（ 实 际 是Ｈ Ｌ １ １ ０ ） ，设 计 水 头 ８ ９ ｍ， 功率 ８ ９ ０ ｋ Ｗ， 转 速 １ ０ ０ ０ ｒ ｐ ｍ， 飞逸 转速 １ ５ ９ ０ ｒ ｐ ｍ， 流量１ ． １ ７ ５ ｍ ３ ／ ｓ ， 效率
２ ４ ＯＯ ｋ Ｗ。
在导 叶全 开度 时 ，机组 出力 达到 ８ ８ ０ ｋ Ｗ以上 。
２ ）机 组 连 续 运 行 ７ ２ ｈ 主轴 密封基本 不漏水 ， 不影 响轴 承 的正常运行 。
３ ）轴承温度符合国家标准的要求。
２ ． ２ 旧机 组 的 运 行 工 况
３ ． １ 改造 前后 出力对 比
运行 ３ ４ ａ 后 瓦温和出力情况如下所示 （ 见
表４ ） 。
表 ４ 运 行 ３— ４ ａ后 瓦温 和 出 力情 况
改造 前后 出力 对 比如 下所示 （ 见表 １ ） 。
表 １ 改 造 前 后 出力 对 比
９ 月 份 的室温 较高 ，但 轴 承 温度 仍 在 安全 运 行 上 述 表 明 ，相 近 开 度 时 ，出 力 增 加 １ ５ ． ６ ％， 按此 计算 ，水 轮 机效 率提 高 １ ０ ％以上 。
３ ． ２ 机 组 出力 实测 值
范 围。
在３ 月 份 ，与 ４ 年 前新 转轮 投入 运行 同期 ，水 导轴承 温 度 依 旧 相 当 。 同 样 ，在 ８ ３ ％ 的开度 时 ，
部公益性行 业科研专项项 目 （ ２ ０ １ ２ ０ １ ０ １ １ ）
作者简介 ：徐 伟 （ １ ９ ６ ５一） ，男 ，教 授级高级 工程师 ，主
１ 一转 轮 ２ 一主轴 密封 组 合
要 从事水电站新 技术开 发 、水 电站技 术改 造工
作。Ｅ ｍ ａ ｉ ｌ ： Ｗ Ｘ ｔ ｌ ＠ｈ ｒ ｅ ｓ ｈ ｐ ． ｏ ｒ ｇ
８ ４％ 。
但目 前来看 ，它已经技术落后 ，效率低下 ，空化性 能 差 ，已经不 再生 产 。
２ ． ３ 新 转轮 的技 术水平
根据 Ｈ Ｌ ｌ ｌ ０水轮 机 原 有 流道 和 导 叶 高度 分 析 ，
提 出了改造 的具体 方案 ，设计 １只叶片为 不锈 钢 的 新 转轮 ，替代 原来 的转 轮 。 根据 机组 原有 的主轴 和密封的结构 ，更换 轴套 ， 更 换密封材料 ，提供 １ 套 防漏水 的装置 （ 见图 １ ） 。
Ｓ Ｍ Ａ Ｉ Ｉ ．Ｈ Ｙ Ｄ Ｒ ０ Ｐ Ｏ ＷＥ Ｒ ２ ０ １ ３ ＾ ｒ ０ ５ ．Ｔ ｏ ｔ ａ ｌ Ⅳ ０ Ｊ ７ ３
壶 源 江水 电站 １ 号机 组 的 增容 改 造
徐 （ １ ．水利 部农村 电气化研 究所 伟’ 曾 嵘’ 方 能旱 吴 韬３ 浙 江 浦江 ３ ２ ２ ２ ０ ０ ； 浙 江杭 州 ３ １ ０ ０ １ ２ ；２ ．浦 江县西 水 东调 管理 处
发 电机 型号 为 Ｓ Ｆ Ｗｌ １ ８ －４ ５ ／ ６ ，额 定 功 率 ８ ０ ０ ｋ Ｗ， 额 定 电压６ ３ ０ ０ Ｖ， 额 定 电流９ １ ． ７ Ａ， 额定 转 速１ ０ ０ ０ ｒ ／ ｍ ｉ ｎ ， 飞逸转 速 １ ５ ９ ０ ｒ ／ ａ ｒ ｉ ｎ 。 调速 器 型 号 为 ｘ Ｔ ＿３ ０ ０ ，最 大 工 作 油 压
原水 轮 机 型 号 为 Ｈ Ｌ １ １ ０型转 轮 ，其 模 型 最 高 效率 为 ９ ０ ． ４ ％ ，是 ２ ０ 世纪 ６ ０年 代引进 的原 苏联 转 轮 ，列入 １ ９ ７ ４中 国机 械部 编制 的水 轮机 系列 型谱 ；
２号 和 ３ 号 机组 均 已于 １ ９ ９ ５ 年 由水 利部农 村 电
【 关键词】水电站
水轮机
增容改造
效率分析
１ 改造前机组现状
浙 江 省浦江 县 壶源 江 水 电 站共 装 有 ３台 机组 ， 均为混 流式 卧轴 水 轮 机 ，是 １ ９ ７ ７年 由福 州 发 电设 备 厂生 产 ，单 机容 量 为 ８ ０ ０ ｋ Ｗ， 电站总 装 机容 量 为
２ ５ ｋ ｇ ／ ｃ ｍ２ 。
２ 增容改造可行性分析
２ ． １ 期 望达到 的增容 改造 效果
１ ）只换 １只 新 转 轮 ，不 能 改 动 原 有 的部 件 ，
收 稿 日期 ：２ ０ １ ３ —０ ８ —１ ６
基金项 目：国家科 技支撑计 划项 目 （ ０１ ２ ２ Ｂ Ａ Ｄ １ ０ Ｂ ０ ０ ） 、水利
３ ．杭 州亚 太水 电设备 成套技 术有 限公 司 浙江杭 州 ３ １ ０ ０ １ ２ ）
【 摘 要】对 已运行 ３ ０ ａ 的壶源江水 电站卧式混流式机组进行增 容改造 时，仅仅 更换 水轮 机转轮 就达 到并超过额 定 出
力 ，机组运行效率 大大提 高，符合水轮机增效扩容的要 求。采用新型主轴 密封 方式代替老 式结构 ，可使机组安 全运行 ，能 保证机组在 高效和 满出力下运行 。图 １ 幅 ，表 ４个。
・
图１ 新 转 轮 和 新 的 密 封 结 构 示 意
７ ２ ・
小水电 ２ ０ １ ３ 年第 ５ 期 （ 总第 １ ７ ３ 期）
农村 水 电增效 扩容 改造 安 全 运行 范 围。 ３ ． ４ 运行 ３ ４ ａ 后 瓦温和 出力情 况
３ 增容效果
２ ０ ０ ８年 ４月 １日下午 ，新 的转轮安 装 完毕 ，新 的密 封装 置投 人运 行后 ，记 录性 能 数据 及 现象 ，在 后 来 的几 年里 跟踪 机组 运 行状 况 ，分 录如下 ：
气化 研究 所进 行 了增容技 术改 造 ，由于 １ 号 机组 当
时运行 良好 ，没有改造 ；但近年来机组性能下降严 重 ，最多 只能 发 到 ６ ７ ０～７ ２ ０ ｋ Ｗ左 右 ，加 之 主轴 密 封漏 水严 重 ，给水 电站造 成很 大 的经济损 失 ，改造 刻 不容缓 。 １ 号 机组 水 轮机 型 号 为 Ｈ Ｌ １ ３ ห้องสมุดไป่ตู้Ｗ卜一 ６ ０（ 实 际 是Ｈ Ｌ １ １ ０ ） ，设 计 水 头 ８ ９ ｍ， 功率 ８ ９ ０ ｋ Ｗ， 转 速 １ ０ ０ ０ ｒ ｐ ｍ， 飞逸 转速 １ ５ ９ ０ ｒ ｐ ｍ， 流量１ ． １ ７ ５ ｍ ３ ／ ｓ ， 效率
２ ４ ＯＯ ｋ Ｗ。
在导 叶全 开度 时 ，机组 出力 达到 ８ ８ ０ ｋ Ｗ以上 。
２ ）机 组 连 续 运 行 ７ ２ ｈ 主轴 密封基本 不漏水 ， 不影 响轴 承 的正常运行 。
３ ）轴承温度符合国家标准的要求。
２ ． ２ 旧机 组 的 运 行 工 况
３ ． １ 改造 前后 出力对 比
运行 ３ ４ ａ 后 瓦温和出力情况如下所示 （ 见
表４ ） 。
表 ４ 运 行 ３— ４ ａ后 瓦温 和 出 力情 况
改造 前后 出力 对 比如 下所示 （ 见表 １ ） 。
表 １ 改 造 前 后 出力 对 比
９ 月 份 的室温 较高 ，但 轴 承 温度 仍 在 安全 运 行 上 述 表 明 ，相 近 开 度 时 ，出 力 增 加 １ ５ ． ６ ％， 按此 计算 ，水 轮 机效 率提 高 １ ０ ％以上 。
３ ． ２ 机 组 出力 实测 值
范 围。
在３ 月 份 ，与 ４ 年 前新 转轮 投入 运行 同期 ，水 导轴承 温 度 依 旧 相 当 。 同 样 ，在 ８ ３ ％ 的开度 时 ，
部公益性行 业科研专项项 目 （ ２ ０ １ ２ ０ １ ０ １ １ ）
作者简介 ：徐 伟 （ １ ９ ６ ５一） ，男 ，教 授级高级 工程师 ，主
１ 一转 轮 ２ 一主轴 密封 组 合
要 从事水电站新 技术开 发 、水 电站技 术改 造工
作。Ｅ ｍ ａ ｉ ｌ ： Ｗ Ｘ ｔ ｌ ＠ｈ ｒ ｅ ｓ ｈ ｐ ． ｏ ｒ ｇ
８ ４％ 。
但目 前来看 ，它已经技术落后 ，效率低下 ，空化性 能 差 ，已经不 再生 产 。
２ ． ３ 新 转轮 的技 术水平
根据 Ｈ Ｌ ｌ ｌ ０水轮 机 原 有 流道 和 导 叶 高度 分 析 ，
提 出了改造 的具体 方案 ，设计 １只叶片为 不锈 钢 的 新 转轮 ，替代 原来 的转 轮 。 根据 机组 原有 的主轴 和密封的结构 ，更换 轴套 ， 更 换密封材料 ，提供 １ 套 防漏水 的装置 （ 见图 １ ） 。