Il funzionamento instabile della turbina idraulica ne causerà le vibrazioni. Quando le vibrazioni della turbina idraulica sono elevate, avranno gravi conseguenze e persino comprometteranno la sicurezza dell'intero impianto. Pertanto, le misure di ottimizzazione della stabilità della turbina idraulica sono molto importanti. Quali misure di ottimizzazione sono disponibili?
1) Ottimizzare costantemente la progettazione idraulica della turbina idraulica, migliorarne le prestazioni e garantirne il funzionamento stabile. Pertanto, nella progettazione vera e propria, i progettisti non solo devono possedere solide conoscenze professionali, ma anche impegnarsi a ottimizzare il progetto, integrandolo con la propria esperienza lavorativa.
Attualmente, la fluidodinamica computazionale (CFD) e i test su modello sono ampiamente utilizzati. In fase di progettazione, il progettista deve combinare l'esperienza lavorativa, utilizzare la CFD e i test su modello, ottimizzare costantemente il profilo alare delle pale di guida, il profilo alare delle pale di rotazione e il cono di scarico e cercare di controllare ragionevolmente l'ampiezza della fluttuazione di pressione nel tubo di tiraggio. Attualmente, non esiste uno standard unificato a livello mondiale per l'intervallo di ampiezza della fluttuazione di pressione nel tubo di tiraggio. Generalmente, la velocità di rotazione delle centrali elettriche ad alta prevalenza è bassa e l'ampiezza delle vibrazioni è ridotta, ma la velocità specifica delle centrali elettriche a bassa prevalenza è elevata e l'ampiezza della fluttuazione di pressione è relativamente elevata.
2) Rafforzare il controllo qualità dei prodotti per turbine idrauliche e migliorare il livello di manutenzione. Nella fase di progettazione di una turbina idraulica, rafforzare il controllo qualità del prodotto è un modo importante per migliorarne la stabilità operativa. Pertanto, in primo luogo, è necessario migliorare la rigidità delle parti di passaggio del flusso della turbina idraulica per minimizzarne la deformazione sotto l'azione idraulica. Inoltre, il progettista dovrebbe considerare attentamente la possibilità di risonanza della frequenza naturale del tubo di aspirazione, della frequenza della banda vorticosa del flusso e della frequenza naturale della girante a basso carico.
Inoltre, la parte di transizione della pala dovrebbe essere progettata scientificamente. Per il rinforzo locale della radice della pala, si dovrebbe utilizzare il metodo di analisi agli elementi finiti per ridurre la concentrazione di stress. Nella fase di produzione della girante, si dovrebbe adottare un processo produttivo rigoroso e utilizzare l'acciaio inossidabile come materiale. Infine, si dovrebbe utilizzare un software tridimensionale per progettare la modellazione della girante e controllare lo spessore della pala. Dopo la lavorazione della girante, si dovrebbe eseguire un test di bilanciamento per evitare deviazioni di peso e migliorare il bilanciamento. Per garantire al meglio la qualità della turbina idraulica, è necessario intensificarne la manutenzione successiva.
Queste sono alcune misure per l'ottimizzazione della stabilità di un'unità turbina idraulica. Per ottimizzare la stabilità di una turbina idraulica, è necessario partire dalla fase di progettazione, combinare la situazione reale con l'esperienza lavorativa e ottimizzare e migliorare costantemente il sistema durante i test su modello. Inoltre, quali misure sono necessarie per ottimizzare la stabilità in uso? Proseguiamo nel prossimo articolo.
Come migliorare e ottimizzare la stabilità delle unità idroelettriche in uso.
Durante l'utilizzo di una turbina idraulica, le sue pale, la girante e altri componenti subiranno gradualmente cavitazione e abrasione. Pertanto, è necessario individuare e riparare regolarmente la turbina idraulica. Attualmente, il metodo di riparazione più comune per la manutenzione delle turbine idrauliche è la saldatura di riparazione. In particolare, durante i lavori di saldatura di riparazione, è necessario prestare sempre attenzione alla deformazione dei componenti deformati. Al termine dei lavori di saldatura di riparazione, è necessario eseguire anche controlli non distruttivi e lucidare la superficie per renderla liscia.
Il rafforzamento della gestione quotidiana della centrale idroelettrica contribuisce a garantire il normale funzionamento dell'unità turbina idraulica e a migliorarne la stabilità operativa e l'efficienza lavorativa.
① Il funzionamento delle turbine idrauliche deve essere gestito in stretta conformità con le normative nazionali in materia. Le centrali idroelettriche hanno generalmente il compito di modulare la frequenza e di ridurre i picchi di potenza nel sistema. In breve tempo, le ore di funzionamento al di fuori dell'intervallo operativo garantito diventano praticamente inevitabili. Nella pratica, le ore di funzionamento al di fuori dell'intervallo operativo dovrebbero essere limitate il più possibile a circa il 5%.
2. Durante il funzionamento della turbina idraulica, è necessario evitare il più possibile la zona soggetta a vibrazioni. Le turbine Francis presentano generalmente una o due zone di vibrazione, pertanto, durante le fasi di avvio e arresto della turbina, è possibile adottare il metodo dell'incrocio per evitare il più possibile la zona soggetta a vibrazioni. Inoltre, durante il funzionamento quotidiano della turbina idraulica, è necessario ridurre il più possibile il numero di avvii e arresti. Poiché i frequenti avvii e arresti causano continue variazioni della velocità della turbina e della pressione dell'acqua, questo fenomeno è estremamente sfavorevole alla stabilità dell'unità.
3. Nella nuova era, la scienza e la tecnologia si stanno sviluppando rapidamente. Nel funzionamento quotidiano delle centrali idroelettriche, è necessario utilizzare anche metodi di rilevamento avanzati per monitorare in tempo reale lo stato di funzionamento delle turbine idrauliche, al fine di garantirne la stabilità.
Queste sono le misure per ottimizzare la stabilità delle unità idroelettriche. Nell'implementazione concreta delle misure di ottimizzazione, dovremmo progettare lo schema di ottimizzazione in modo scientifico e ragionevole, in base alla nostra specifica situazione attuale. Inoltre, durante la normale revisione e manutenzione, prestare attenzione a eventuali problemi nello statore, nel rotore e nei cuscinetti di guida dell'unità turbina idraulica, in modo da evitare vibrazioni dell'unità.
Data di pubblicazione: 24 settembre 2021
