水轮机培训

水轮轮机培训资料

第一部分：GZC19-WP-300贯流式水轮机产品技术条件

1总则

本技术条件适用于GZC19-WP-300贯流式水轮机。

2 产品技术条件

2.1水轮机型号为GZC19-WP-300灯泡贯流式水轮机，进出口流道为方形，中间部分为圆形，导水机构为圆锥型，转轮直径为

3.0m，灯泡比1.193，轮毂比0.36，叶片数为4。

2.1.1机组技术参数

水轮机型号：GZC19-WP-300

转轮直径为：3.0m

额定转速：166.7 r/min

额定出力：5300KW

额定水头：8.1m

水头范围：5.5～10.5 m

飞逸转速：486r/min

水轮机吸出高度：Hs＝-5.24m

水轮机海拔安装高程：92.8m

最大正/反推力：630KN/1260KN

水轮机及水体的GD2：65t.m2

2.2 机组总体布置方式为管形壳主支撑，电机侧下部浮动支撑和测向辅助支撑，转动部分为双支点双悬臂，水机与电机主轴为一根。

2.3 机组的保护措施为柔性连杆，分段关闭及事故重锤关机等。

2.4 机组在5.5～10.5 m水头，叶片转角在＋5°～45°度之间，转速以166.7 r/min运行的运行范围内出力效率保证见下表。

2.5效率保证见表一。

额定出力百分数

30％40％50％60％70％80％90％100％10.5 模型效率887.5 89.2 90.7 92 92.6 93.1 93.4 93.3

原型效率89 90.7 92.2 93.5 94.1 94.6 94.9 94.8

8.23 模型效率88.5 90.6 92.1 92.7 92.9 93.0 92.7 92.4

原型效率90 92.1 93.6 94.2 94.4 94.5 94.2 93.9

8.1 模型效率88.8 90.8 92.1 92.9 92.9 92.9 92.6 92.1

原型效率90.3 92.3 93.6 94.2 94.4 94.4 94.1 93.6

5.5 模型效率87.5 89.9 90 89 86

原型效率89 91.4 91.5 90.5 87.5

2.5.1在额定水头8.1m，额定出力5300KW时，保证原型水轮机的效率不低于9

3.6％。

2.5.2在全部运行范围内，原型水轮机的最高效率保证不低于94.8％，最高预期效率不低于95％。

2.5.3在额定转速n＝166.7r/min，不同水头时功率的预期值见综合运转特性曲线附图1.2.5.4不同水头下最优协联曲线见附图2；导叶接力器行程与转角关系见附图3；桨叶接力器与转角关系见附图4，

2.6气蚀保证

水轮机在给力的水质条件下运行，从投入商业运行之日起，运行8000h（包含启动合停机过程），低于30%的保证出力以下运行时间不超过800h的情况下，气蚀保证如下三款。

2.6.1转轮叶片失金属重量各不超过4.5kg；空蚀面积不超过1248平方厘米；叶片任何点的剥蚀深度不超过6.24mm。

2.6.2单个叶片的空蚀面积及金属失重量不大于全部叶片平均失重的两倍。

2.6.3水轮机导水机构、转轮室、尾水管，里衬全部空蚀面积之和不超过624C㎡；叶片任何点的剥蚀深度不

超过6.24㎜。

2.7 调节保证

2.7.1 机组在8.1m水头，出力5300（电力出力5000KW）运行时，空甩满负荷时的最大速率上升率不超过60％。

2.7.2 机组在最大水头10.5m水头时，出力5300（电力出力5000KW）运行时，全甩满负荷时，活动导叶前的最大压力上升值不超过16.8m水柱，即压力上升≦60％

2.7.3 机组吸出高度额定时Hs＝-5.24m。

2.7.4 机组轴向正推力630KN，反推力不大于1260KN。

2.8 机组转速从发电机看水机为顺时针旋转，机组最大飞逸转速为486r/min。

2.9机组运行的稳定性

稳定运行范围5.5m～10.5m,水轮机的相应出力30～105％范围内稳定运行。

2.9.1 正常运行范围轴承支架不超过0.06m（双振幅）m。尾水管的压力脉动（双振幅）不大于相应水头的5％；在启动甩负荷的过渡过程中轴承支架（双振幅），≦0.12mm，压力脉动（双幅）≦7％。

2.9.2 发电机进人孔中心处（敞开状态）连续噪音状态不超过85dB（A）在转轮中心线平面上距转轮轴线3m 处，其连续噪音不大于85dB(A)。

2.9.3 机组在全范围内运行时均不会有有害的压力、波动、振动或共振。

2.9.4 机组在飞逸转速486r/min运行2min内无有害变形；机组在临界转速按机组结构建立的计算模型（附图5）计算出临界转速值有较大的裕度。

2.9.5 水头在8.1m时，新装导水机构漏水量≦0.22m3/s。

2.9.6 机组关闭采用两段关闭，具体应以调保计算为依据。

2.10 可靠性指标

2.10.1 无故障连续运行时间18000h。

2.10.2大修间隔时间5年。

2.10.3 使用年限40年。

3 结构部分

3.1 概述

机组为卧轴灯泡贯流式机组，机组的传动部分为双支点双悬臂，发电机无轴水轮机主大部件有传动部分、导水机构、埋入部分、主轴密封、受油器、控制部分及油管路、管路部分。导轴承、导叶接力器、工具部分等。

3.2 传动部分采用滑块式桨叶操作机构，叶片数4块。桨叶转角范围+5°～45°，导叶轮毂比为0.36，叶片接力器工作油压等级4Mpa。

3.2.1 转轮体材料为ZG20SiMn，桨叶为ZG06Cr13Ni5Mo。

3.2.2 桨叶密封采用双向“VX”型，可不拆桨叶更换或检修。

3.2.3 主轴为45A/Π×JB/T1270-2002整锻，中空结构，水机电机共用一根轴。

3.3 导水机构为圆锥型，16只导叶轴线与机线轴线成130°锥角，其结构能满足导叶连杆的空间运动，导叶立面、断面间隙厂内预装并达到要求。导叶全范围内有自关闭趋势；导叶机构保护装置采用装导叶数量一半的柔性连杆，导叶上下轴承为自润滑式，设置10t自关闭重锤，新装导水机构漏水量1.32×103L/min.

3.4 埋入部分即是机组流道的组成部分，又是机组的基础和支撑，它很大程度决定着机组的刚度和强度。

3.4.1 管壳式为Q235-B焊接件，作为机组的支撑和基础，斜45°分半。

3.4.2 电机进人座为为Q235-B焊接件，分半结构，其上游侧设有2只辅助吊钩。

3.4.3 上下导板为为Q235-A焊接件。

3.4.4 转轮室为为Q235-B为主，水平分半，转轮室中心后上90°范围内为不锈钢，其与尾水管间的可调节距离为30㎜。转轮室上游设有真空破坏阀，防止过大的反水锤。

3.5 主轴工作密封为差压式橡胶活塞式，停止密封为空气围带，其漏出的水再经甩水环和积水盒对漏水进行收敛处理；密封漏水量≦20/min。

3.6 径向轴承为球面支撑，工作时冷却方式为外接技术供水，通过轴承的油压损失为104pa。轴承用pt100电阻测温，轴承运行时60℃报警，65℃发出事故停机信号。