水电站机组增效扩容改造方案g

湖南省xx县

xx 水电站增效扩容改造工程

机组改造方案

湖南零陵恒远发电设备有限公司

二0一一年十一月六日

一、前言

xx县 xx 电站始建于1976年，自投产以来,机组已运行35年，电站现有装机3×1250KW＋1×1500KW共4台水轮发电机组。由于设备老化，机组实际效率低。当今技术进步促进水轮发电机组效率有较大提高。因此，确定对水轮发电机组进行技术改造。二、机组增容改造要求

根据电站现有参数，在不改变水轮机转轮直径、导水机构、装机高程等条件下更换水轮机转轮及相关零部件、更换发电机 (F级绝缘)及相关零(部)件,要求1250KW机组增容后额定出力必须达到1575Kw，最大水头时出力达到1650Kw。

三、电站机组方案比较及说明

1、水轮机方案比较

经对国内现有水轮发电机组改造成功机型分析，吸取同水头段混流式水轮机组选型的经验，适合本电站水头的混流式模型转轮有HLD260、HL3689两种型号，对两种转轮选型方案的技术参数与原机组进行比较，两种转轮的水轮机及发电机主要参数如下：

2、机组方案说明：

通过上述两种不同型号不同转速水轮机方案参数的对比可以看出，两种方案都能满足电站发电需求，而且不影响发电效率。所不同的是：

1）、HL3689-LJ-120在额定转速250 r/min运行时，发额定出力1575kW流量为8.56m3/s，效率为94.2%；HLD260-LJ-120在额定转速300 r/min运行时，发额定出力1575kW 流量为8.75m3/s，效率为92.0%。HL3689转轮是专为改造HL123转轮研制的一个最优秀的转轮，在额定转速250r/min运行，水轮机额定点的效率为94.2%，比HLD260的额定点高2%，因此发同样的电量少要0.19m3/s的流量，对电站经济运行效益来说少用0.19m3/s 的流量会多发很多电能。

2）HL3689-LJ-120在额定转速250r/min运行，空化系数σ=0.185, HLD260在额定转速300r/min运行，空化系数相σ=0.19，在现有的已经定形的流道及安装情况下，无法改善转轮的空蚀性能，转轮的检修周期长短，是以空化系数的大小来决定的，空化系数大检修短，空化系数小，检修周期长，也就是说HLD260的检修次数多，而HL3689检修次数要少一些，检修期间必定要少发许多电能；转轮检修周期长，可以多发电，为电站创造更高经济效益。

经我公司多年的类似机组生产经验，再加使用机组的电站多年运行验证，HL3689在额定转速为250 r/min的机组是安全、高效、可靠的。我公司在考虑完全满足电站发电需求的同时兼顾电站经济效益，多创收，故为贵电站推荐选用HL3689额定转速250r/min的机型为电站改造机型。

3、发电机方案比较

根据电站提供的相关数据，我们作了电磁方案计算，各方案电磁参数见下表：

四、机组增容改造内容及要求

1、水轮机改造内容及要求

1.1更换水轮机转轮：

根据电站现有的技术参数，为提高水轮机的出力，经综合计算、分析和比较，把原水轮机HL123型转轮更换为新型的HL3689转轮。转轮材质采用铸钢ZG20SiMn或ZG06Cr16Ni5Mo不锈钢，叶片采用数控机床加工。

1.2 更换水轮机主轴密封：

更换主轴密封,达到理想的密封效果。

1.3 水轮机导叶修复，更新导叶轴套：

水轮机导叶修复，更新导叶轴套，满足开度要求及关闭密封性。

1.4 更换调速轴上的双臂、推拉杆

因流量增加，导叶开口增大，调速轴上的双臂、推拉杆必须更换；

1.5 水轮机自动化元件按微机监控配置；

1.6 其他在机组拆机过程中需要更换的零件。

2、发电机改造内容及要求

2.1发电机改造方案一(发电机转速不变，为250 r/min)

2.1.1更换发电机定子线圈及相关零件，采用F级绝缘，增加铜线截面，提高发电机容量；满足机组额定出力1575Kw( 最大水头时出力达到1650Kw)的要求。

2.1.2更换发电机转子线圈及相关零件，采用F级绝缘，满足机组额定出力1575Kw( 最大水头时出力达到1650Kw)的要求。

2.1.3发电机自动化元件按微机监控配置。

2.1.4 其他在机组拆机过程中需要更换的零件。

2.1发电机改造方案二(发电机转速改变，为300 r/min)

2.1.1更换发电机定子线圈及相关零件，采用F级绝缘，增加铜线截面，提高发电机容量；满足机组额定出力1575Kw( 最大水头时出力达到1650Kw)的要求。

2.1.2更换发电机转子装配整个部件，主要包括磁极线圈、磁极铁芯、磁轭、主轴,满足机组额定出力1575Kw( 最大水头时出力达到1650Kw)的要求。

2.1.3 发电机自动化元件按微机监控配置。

2.1.4 其他在机组拆机过程中需要更换的零件。

五、合同供货范围及报价：

本合同供货范围为水轮发电机组及成套附属设备：

六、生产周期

生产周期约为个月

七、机组改造论证的问题

1、渠道最大过流量究竟是平时一般过流量为 .

2、由于引水压力管道为钢筋混凝土制造，管内流速最高不能大于4m/s，超过4m/s 管路水力损失会增加许多；

3、装机容量为6300KW，额定水头为21米时，发额定出力1575KW，单机流量为8.7m3/s，总流量为34.8m3/s，是否能达到该要求，当额定水头为20.5米时，单机流量为9.211m3/s，总流量为36.844m3/s,渠道是否能过得了这么多流量；

4、电站对相关的电器、控制保护设备进行论证，以满足机组增容的技术要求

八、其他

1、增容改造后机组的振动、噪音、温升应达到国家有关标准。

2、电站提供改造机组水轮机总装图、发电机总装图及其他相关的图纸。