El funcionamiento inestable de la turbina hidráulica provoca vibraciones. Si la vibración es grave, puede tener consecuencias graves e incluso afectar la seguridad de toda la planta. Por lo tanto, las medidas para optimizar la estabilidad de la turbina hidráulica son fundamentales. ¿Qué medidas de optimización existen?
1) Optimizar continuamente el diseño hidráulico de la turbina hidráulica, mejorar su rendimiento y garantizar su funcionamiento estable. Por lo tanto, en el diseño, los diseñadores no solo deben poseer sólidos conocimientos profesionales, sino también esforzarse por optimizar el diseño, combinando su experiencia laboral.
Actualmente, la dinámica de fluidos computacional (CFD) y las pruebas con modelos se utilizan ampliamente. Durante el diseño, el diseñador debe combinar su experiencia, aplicar la CFD y las pruebas con modelos, optimizar constantemente el perfil aerodinámico del álabe guía, el perfil aerodinámico del álabe del rodete y el cono de descarga, y controlar razonablemente la amplitud de fluctuación de presión del tubo de aspiración. Actualmente, no existe un estándar unificado a nivel mundial para el rango de amplitud de fluctuación de presión del tubo de aspiración. Generalmente, la velocidad de rotación de las centrales eléctricas de alta presión es baja y la amplitud de vibración es pequeña, pero la velocidad específica de las centrales eléctricas de baja presión es alta y la amplitud de fluctuación de presión es relativamente grande.
2) Fortalecer el control de calidad de las turbinas hidráulicas y mejorar el nivel de mantenimiento. Durante el diseño de turbinas hidráulicas, fortalecer el control de calidad es fundamental para mejorar su estabilidad operativa. Por lo tanto, primero se debe mejorar la rigidez de los conductos de flujo para minimizar su deformación bajo la acción hidráulica. Además, el diseñador debe considerar la posibilidad de resonancia de la frecuencia natural del tubo de aspiración, la banda de vórtice de flujo y la frecuencia natural del rodete a baja carga.
Además, la sección de transición del álabe debe diseñarse científicamente. Para el refuerzo local de la base del álabe, se debe utilizar el método de análisis de elementos finitos para reducir la concentración de tensiones. En la fabricación del rodete, se debe adoptar un proceso riguroso y utilizar acero inoxidable como material. Finalmente, se debe utilizar software tridimensional para el modelado del rodete y el control del espesor del álabe. Tras el procesamiento del rodete, se debe realizar una prueba de equilibrado para evitar desviaciones de peso y mejorar el equilibrio. Para garantizar la calidad de la turbina hidráulica, es fundamental reforzar su mantenimiento posterior.
Estas son algunas medidas para optimizar la estabilidad de la unidad de turbina hidráulica. Para optimizarla, debemos comenzar desde la etapa de diseño, combinar la situación real con la experiencia práctica, y optimizarla y mejorarla constantemente en las pruebas con modelos. Además, ¿qué medidas debemos tomar para optimizar la estabilidad en uso? Continuaremos en el siguiente artículo.
Cómo mejorar y optimizar la estabilidad de las unidades generadoras hidroeléctricas en uso.
Durante el uso de una turbina hidráulica, sus álabes, rodete y otros componentes experimentan cavitación y abrasión gradualmente. Por lo tanto, es necesario detectar y reparar la turbina hidráulica periódicamente. Actualmente, el método de reparación más común para el mantenimiento de turbinas hidráulicas es la soldadura de reparación. En este tipo de trabajo, se debe prestar atención a la deformación de los componentes. Una vez finalizado el trabajo de soldadura, se deben realizar pruebas no destructivas y pulir la superficie hasta que quede lisa.
El fortalecimiento de la gestión diaria de la central hidroeléctrica contribuye a garantizar el funcionamiento normal de la unidad de turbina hidráulica y a mejorar su estabilidad operativa y eficiencia de trabajo.
① El funcionamiento de las turbinas hidráulicas se gestionará en estricta conformidad con la normativa nacional pertinente. Las centrales hidroeléctricas suelen tener la función de modulación de frecuencia y reducción de picos en el sistema. En poco tiempo, las horas de funcionamiento fuera del rango de funcionamiento garantizado son prácticamente inevitables. En la práctica, las horas de funcionamiento fuera del rango de funcionamiento deben controlarse en torno al 5 % en la medida de lo posible.
② Durante el funcionamiento de la unidad de turbina hidráulica, se debe evitar en la medida de lo posible la zona de vibración. Las turbinas Francis suelen tener una o dos zonas de vibración, por lo que, durante el arranque y la parada, se puede adoptar el método de cruce para evitar la zona de vibración en la medida de lo posible. Además, durante el funcionamiento diario de la unidad de turbina hidráulica, se debe reducir al máximo el número de arranques y paradas. Dado que el proceso de arranques y paradas frecuentes, la velocidad de la turbina y la presión del agua cambian continuamente, este fenómeno es extremadamente perjudicial para la estabilidad de la unidad.
③ En la nueva era, la ciencia y la tecnología se desarrollan rápidamente. En la operación diaria de las centrales hidroeléctricas, también es necesario utilizar métodos de detección avanzados para monitorear el estado de funcionamiento de las turbinas hidráulicas en tiempo real y garantizar su estabilidad.
Estas son las medidas para optimizar la estabilidad de las unidades hidroeléctricas. Al implementar estas medidas de optimización, debemos diseñar un esquema de optimización de forma científica y razonable, según nuestra situación específica. Además, durante las revisiones y el mantenimiento habituales, preste atención a la presencia de problemas en el estator, el rotor y el cojinete guía de la unidad de turbina hidráulica para evitar vibraciones.
Hora de publicación: 24 de septiembre de 2021
