水轮机选型概述

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第一节选型设计概述

水轮机的选型设计是水电站设计中的一项重要任务,其计算结果直接关系到水电站的机组能否长期运行、投资的多少、经济效益的高低。它是根据水电站设计部门提供的原始资料及参数,选择合理的水轮机型号和计算水轮机的各种性能参数。一般情况下,先根据水电站的类型、动能计算以及水工建筑物的布置等初选若干个方案,然后进行技术经济比较,再根据水轮机的生产情况和制造水平,最后确定最佳的水轮机型号及尺寸。

2.2.1水轮机选型的任务

水轮机选型的主要任务如下;

(1)确定电站装机台数及单机功率;

(2)选择机组类型及模型转轮型号;

(3)确定机组的装置方式;

(4)确定转轮直径、额定转速、飞逸转速;

(5)计算所有运行水头和功率下水轮机的效率和吸出高度值,绘制水轮机运转综合特性曲线;

(6)轴向水推力的计算;

(7)调节保证计算;

(8)辅助设备的选择;

(9)计算水轮机的外形尺寸,估算重量及其价格;

上述内容为水电站水轮机初步设计的一部分,水电站初步设计还包括水轮机的通流部件的设计、如蜗壳、座环、导水机构、尾水管等的初步计算及初

步绘制水轮机剖面图等。

2.1.3水轮机选型的原则

水轮机选型设计计算是水电站设计中的一项重要任务,其计算结果对水电站的投资、建设速度和发电量以及水电站的经济效益都有很大的影响。水轮机的选型并不是简单地查阅产品目录,从现代水轮机的选型设计计算来看,它是一门系统工程学,要在电站水能资源综合利用、制造、运输、安装、土建电力用户、运行方式等诸多技术经济因素中寻求最佳方案。水轮机选型设计的一般原则如下:

①所选水轮机要具有较高的能量特性。不仅要选择额定工况下max η较高的水轮机转轮型号,而且还要根据水轮机的工作特性曲线,即()f N η=及()f H η=曲线,选择平均效率η最高的水轮机型号,使水轮机在负荷和水头变化的情况下具有最高的平均运行效率。

②所选水轮机不仅要具有良好的空蚀性能,还要有较好的工作稳定性能,运行要灵活、平稳、安全和可靠。

③所选水轮机的尺寸应较小,结构要合理、先进,便于运输、安装、运行及检修。

④转轮选择比较时,应尽可能选用s n 较高的水轮机,这样转速较高,相应

机组尺寸就小,并且使所选的水轮机经常在最优区运行。选择转轮参数时应该使11n 值稍高于110n ,而且11Q 值应接近于11max Q 值。

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