水轮机空化、空蚀的预控与处理
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第 ３ 卷第 ３期 １ ２０ １ ２年 ６月
四
川
水
力
发
电
Ｖｏ． １３１．Ｎｏ ３ ．
Ｓｃ ｕａ Ｗ ａｅ Ｐｏ ｒ ｉｈ ｎ ｔｒ ｗｅ
Ｊ ｎ ， ２ ｕ ．２０ １
水 轮 机 空 化 、 蚀 的 预 控 与 处 理 空
贺 文 静
（ 四川嘉陵江新政航电开发有 限公 司， 四川 仪陇 ６ ７７ ） ３ ６６
ｍ 经计 算认 为其 属 于 Ｉ级 轻 微 空 蚀 程度 ， 轮 ｍ， 转 体其 余部 分和转 轮 叶片未 见空 蚀现 象 。为避免 继 续运 行导 致空 蚀程 度 扩 大 ， 响 机组 安 全 运 行 并 影 增 大处理 难度 和费用 ， 及时采 取 预控措 施 。 须
２ 原 因分析
年度 检修 时 ， 对空 蚀 区域 采 用涂 抹 环 氧 树 脂 配 方 剂 的方 法 进 行 处 理 ； 有 必 要 ， 机 组 大 修 若 在 时， 在空 蚀 部 位 采 用 不 锈 钢 焊 条 （ Ｈ ２ ７ 堆 焊 Ｃ Ｒ３）
表 １ 水轮机参数表
汛期 水量 丰 富 时 ， 时 间 的 高 负荷 运 行 （ 短 发 电机 出 口最 大功率 约为 １． ０５ＭＷ） 以及 枯水 期 低 尾 水位 运行 加快 了水 轮机转 轮 叶片根部 与转 轮体 之 间狭小 通 道 的水 流速 度 。按 原 理 推论 ， 高负 荷
收 稿 日 期 ：０ ２０ －１ ２ １ －１１
为使处 理效 果 更佳 ， 环 氧树 脂 中加 人 了增 在 塑剂 、 固化 剂 以及 适 当的 填 料并 均 匀混 合 。环氧 树 脂 的配方 如表 ２所示 。
４ ２ 基本 工 艺 ．
Ｓｈ ｎ ａｒｏｅ ｉｕ ｔ ｗ ｃ ａ Ｗ ｅＰ ｒ困
摘 要： 针对金盘子水 电站投运 以来水轮机出现的空蚀情 况 ， 分析了空化和 空蚀产生 的原因 ， 阐述 了水轮机 空化和空蚀 的
预控措施 ， 介绍 了一种费用低廉且 效果显著 的空蚀处理工艺方法。 关键词 ： 水轮机 ； 空化 ； 空蚀 ； 预控 ； 处理 ； 金盘子水 电站 中图分类号： Ｋ ３；４ ７ ４ Ｔ ７ ８ Ｔ ７ ０ ２ ． ； Ｖ ３ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ：０ １２８ （０ ２）３０ ９ －２ １０ ＿１４ ２ １ ０ －０ ５０
尤其是高负荷低尾水位运行诱发或加速 了该部位 空化 和空蚀 的程 度 。
投 产后 ， 机组 负荷运 行在 ４—１ ． Ｏ ５ＭＷ 之 间 ， ３ 预 控措施
高负荷 一般 在汛 期 水 量 丰 富 的时 侯 才 短 时运 行 ， 低 负荷 一般 在枯 水期 （ 水 头 可达 １ ） 时运 毛 ８Ｉ 短 ｎ
处理 ， 或将转轮体堆焊一圈不锈钢材料。
４ 处理 工艺
总体采 用涂抹 环 氧树脂 配方 剂 的工艺方 法 。
４ １ 环氧树 脂 配方 ．
水 流 经 过 轴 流 转 桨 式 水 轮 机 转 轮 叶 片根 部
与转 轮 体 之 间形 成 的一 条 狭 小 通 道 时 ， 起 局 引 部流速 升高 ， 当压 力 下 降 到 一 定 程 度 时 发 生 空 化 现 象 。 空 化 是 当 流 道 中 局 部 压 力 下 降 至 临
改善运 行条 件 并采 用适 当 的运 行措 施 ， 量 尽 确保 机组在 设计 工况 区 内运行 。在没 有进 行有效 处理 前 ， 量减 少 高 负荷 特 别 是低 尾 水 位 高 负荷 尽
的运 行 时间 。
行 。２０ ０５年枯期检修时发现 ３台机组转 轮叶片 根部 左侧及 转 轮 体 上 均 出 现 了 直 径 为 １０—２０ ５ ０ ｍ 深 １— ｍ 的空蚀 现象 ， ｍ， ６ｍ 蜂窝 孔直 径 为 １— ４
为 间隙空蚀 。空蚀是 空化 造成 过流部 件材 料 的破 坏， 旧规 范称 为“ 气蚀 破 坏” 。
为轴流 转桨 式水 轮 机 ， 轮 叶 片和 转 轮 室 中环 采 转
用 Ｚ Ｏ ｒ Ｎ６ ｏ Ｇ Ｃ ｌ ｉＭ 高合金铬镍不锈钢 材料 ， 轮 ３ 转
体采 用 Ｚ ２ＳＭｎ低 合金 材 料 ， Ｇ ０ｉ 转轮 叶片 带裙 边 。 水 轮 机 由东 方 电机股 份有 限公 司设计 、 制造 ， 主要 技术 参数见 表 １ 。
１ 概
述
界 压 力 （ 般 接 近 汽 化 压 力 ， 温 ２ ℃ 时 ， 化 一 水 ０ 汽
金 盘子水 电站位 于渠 江 主要 支 流 州 河 下 游 ，
于 ２０ ０ ２年建 成投 产发 电 ， 装机 容量 ３×１ ， 总 ０ＭＷ
压 力 为 ０ ２ ． ４ｍＨ： 时 水 中气 核成 长 为气 泡 ， Ｏ） 气 泡 的聚积 、 流动 、 分裂 、 溃灭 过程 的总称 ， 旧规范 称 为 “ 蚀 ” 由于 转 轮 叶 片选 用 的是 抗 空蚀 能 力 气 。 较好 的不锈 钢 材料 ， 而转 轮 体 选 用 的材 料 抗 空 蚀 能力 较差 ， 故在 转轮 体上 产生 了空蚀 ， 这种 空蚀 称
四
川
水
力
发
电
Ｖｏ． １３１．Ｎｏ ３ ．
Ｓｃ ｕａ Ｗ ａｅ Ｐｏ ｒ ｉｈ ｎ ｔｒ ｗｅ
Ｊ ｎ ， ２ ｕ ．２０ １
水 轮 机 空 化 、 蚀 的 预 控 与 处 理 空
贺 文 静
（ 四川嘉陵江新政航电开发有 限公 司， 四川 仪陇 ６ ７７ ） ３ ６６
ｍ 经计 算认 为其 属 于 Ｉ级 轻 微 空 蚀 程度 ， 轮 ｍ， 转 体其 余部 分和转 轮 叶片未 见空 蚀现 象 。为避免 继 续运 行导 致空 蚀程 度 扩 大 ， 响 机组 安 全 运 行 并 影 增 大处理 难度 和费用 ， 及时采 取 预控措 施 。 须
２ 原 因分析
年度 检修 时 ， 对空 蚀 区域 采 用涂 抹 环 氧 树 脂 配 方 剂 的方 法 进 行 处 理 ； 有 必 要 ， 机 组 大 修 若 在 时， 在空 蚀 部 位 采 用 不 锈 钢 焊 条 （ Ｈ ２ ７ 堆 焊 Ｃ Ｒ３）
表 １ 水轮机参数表
汛期 水量 丰 富 时 ， 时 间 的 高 负荷 运 行 （ 短 发 电机 出 口最 大功率 约为 １． ０５ＭＷ） 以及 枯水 期 低 尾 水位 运行 加快 了水 轮机转 轮 叶片根部 与转 轮体 之 间狭小 通 道 的水 流速 度 。按 原 理 推论 ， 高负 荷
收 稿 日 期 ：０ ２０ －１ ２ １ －１１
为使处 理效 果 更佳 ， 环 氧树 脂 中加 人 了增 在 塑剂 、 固化 剂 以及 适 当的 填 料并 均 匀混 合 。环氧 树 脂 的配方 如表 ２所示 。
４ ２ 基本 工 艺 ．
Ｓｈ ｎ ａｒｏｅ ｉｕ ｔ ｗ ｃ ａ Ｗ ｅＰ ｒ困
摘 要： 针对金盘子水 电站投运 以来水轮机出现的空蚀情 况 ， 分析了空化和 空蚀产生 的原因 ， 阐述 了水轮机 空化和空蚀 的
预控措施 ， 介绍 了一种费用低廉且 效果显著 的空蚀处理工艺方法。 关键词 ： 水轮机 ； 空化 ； 空蚀 ； 预控 ； 处理 ； 金盘子水 电站 中图分类号： Ｋ ３；４ ７ ４ Ｔ ７ ８ Ｔ ７ ０ ２ ． ； Ｖ ３ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ：０ １２８ （０ ２）３０ ９ －２ １０ ＿１４ ２ １ ０ －０ ５０
尤其是高负荷低尾水位运行诱发或加速 了该部位 空化 和空蚀 的程 度 。
投 产后 ， 机组 负荷运 行在 ４—１ ． Ｏ ５ＭＷ 之 间 ， ３ 预 控措施
高负荷 一般 在汛 期 水 量 丰 富 的时 侯 才 短 时运 行 ， 低 负荷 一般 在枯 水期 （ 水 头 可达 １ ） 时运 毛 ８Ｉ 短 ｎ
处理 ， 或将转轮体堆焊一圈不锈钢材料。
４ 处理 工艺
总体采 用涂抹 环 氧树脂 配方 剂 的工艺方 法 。
４ １ 环氧树 脂 配方 ．
水 流 经 过 轴 流 转 桨 式 水 轮 机 转 轮 叶 片根 部
与转 轮 体 之 间形 成 的一 条 狭 小 通 道 时 ， 起 局 引 部流速 升高 ， 当压 力 下 降 到 一 定 程 度 时 发 生 空 化 现 象 。 空 化 是 当 流 道 中 局 部 压 力 下 降 至 临
改善运 行条 件 并采 用适 当 的运 行措 施 ， 量 尽 确保 机组在 设计 工况 区 内运行 。在没 有进 行有效 处理 前 ， 量减 少 高 负荷 特 别 是低 尾 水 位 高 负荷 尽
的运 行 时间 。
行 。２０ ０５年枯期检修时发现 ３台机组转 轮叶片 根部 左侧及 转 轮 体 上 均 出 现 了 直 径 为 １０—２０ ５ ０ ｍ 深 １— ｍ 的空蚀 现象 ， ｍ， ６ｍ 蜂窝 孔直 径 为 １— ４
为 间隙空蚀 。空蚀是 空化 造成 过流部 件材 料 的破 坏， 旧规 范称 为“ 气蚀 破 坏” 。
为轴流 转桨 式水 轮 机 ， 轮 叶 片和 转 轮 室 中环 采 转
用 Ｚ Ｏ ｒ Ｎ６ ｏ Ｇ Ｃ ｌ ｉＭ 高合金铬镍不锈钢 材料 ， 轮 ３ 转
体采 用 Ｚ ２ＳＭｎ低 合金 材 料 ， Ｇ ０ｉ 转轮 叶片 带裙 边 。 水 轮 机 由东 方 电机股 份有 限公 司设计 、 制造 ， 主要 技术 参数见 表 １ 。
１ 概
述
界 压 力 （ 般 接 近 汽 化 压 力 ， 温 ２ ℃ 时 ， 化 一 水 ０ 汽
金 盘子水 电站位 于渠 江 主要 支 流 州 河 下 游 ，
于 ２０ ０ ２年建 成投 产发 电 ， 装机 容量 ３×１ ， 总 ０ＭＷ
压 力 为 ０ ２ ． ４ｍＨ： 时 水 中气 核成 长 为气 泡 ， Ｏ） 气 泡 的聚积 、 流动 、 分裂 、 溃灭 过程 的总称 ， 旧规范 称 为 “ 蚀 ” 由于 转 轮 叶 片选 用 的是 抗 空蚀 能 力 气 。 较好 的不锈 钢 材料 ， 而转 轮 体 选 用 的材 料 抗 空 蚀 能力 较差 ， 故在 转轮 体上 产生 了空蚀 ， 这种 空蚀 称