De onstabiele werking van de hydraulische turbine leidt tot trillingen. Ernstige trillingen in de hydraulische turbine kunnen ernstige gevolgen hebben en zelfs de veiligheid van de hele installatie aantasten. Daarom zijn maatregelen ter optimalisatie van de stabiliteit van de hydraulische turbine van groot belang. Welke optimalisatiemaatregelen zijn er?
1) Continue optimalisatie van het hydraulisch ontwerp van de waterturbine, verbetering van de prestaties ervan en waarborging van een stabiele werking van de waterturbine. Daarom moeten ontwerpers bij het daadwerkelijke ontwerp niet alleen over gedegen vakkennis beschikken, maar ook streven naar optimalisatie van het ontwerp, in combinatie met hun eigen werkervaring.
Momenteel worden computationele vloeistofdynamica (CFD) en modeltesten veel gebruikt. In de ontwerpfase moet de ontwerper werkervaring combineren, CFD en modeltesten gebruiken, het geleideschoepprofiel, het schoepenprofiel en de afvoerkegel continu optimaliseren en proberen de amplitude van de drukfluctuaties in de trekbuis redelijk te beheersen. Momenteel bestaat er wereldwijd geen uniforme standaard voor het amplitudebereik van drukfluctuaties in de trekbuis. Over het algemeen is de rotatiesnelheid van elektriciteitscentrales met hoge opvoerhoogte laag en is de trillingsamplitude klein, maar de specifieke snelheid van elektriciteitscentrales met lage opvoerhoogte is hoog en de amplitude van de drukfluctuaties relatief groot.
2) Versterk de kwaliteitscontrole van waterturbineproducten en verbeter het onderhoudsniveau. In de ontwerpfase van een hydraulische turbine is het versterken van de productkwaliteitscontrole ook een belangrijke manier om de operationele stabiliteit te verbeteren. Daarom moet allereerst de stijfheid van de stromingskanalen van de hydraulische turbine worden verbeterd om vervorming onder hydraulische werking te minimaliseren. Daarnaast moet de ontwerper ook rekening houden met de mogelijkheid van resonantie van de natuurlijke frequentie van de trekbuis en de frequentie van de stromingswervelband en de natuurlijke frequentie van de stromingsrunner bij lage belasting.
Bovendien moet het overgangsdeel van het blad wetenschappelijk worden ontworpen. Voor de lokale versterking van de bladwortel moet de eindige-elementenanalysemethode worden gebruikt om de spanningsconcentratie te verminderen. Tijdens de productiefase van de geleider moet een rigoureus productieproces worden toegepast en moet roestvrij staal als materiaal worden gebruikt. Ten slotte moet driedimensionale software worden gebruikt om de geleider te modelleren en de bladdikte te controleren. Nadat de geleider is verwerkt, moet een balanstest worden uitgevoerd om gewichtsafwijkingen te voorkomen en de balans te verbeteren. Om de kwaliteit van de waterturbine beter te waarborgen, moet het latere onderhoud ervan worden verbeterd.
Dit zijn enkele maatregelen voor de optimalisatie van de stabiliteit van een hydraulische turbine. Om de stabiliteit van een hydraulische turbine te optimaliseren, moeten we beginnen bij de ontwerpfase, de werkelijke situatie combineren met de praktijkervaring en deze continu optimaliseren en verbeteren in de modeltest. Welke maatregelen moeten we daarnaast nemen om de stabiliteit tijdens gebruik te optimaliseren? We gaan verder in het volgende artikel.
Hoe de stabiliteit van gebruikte hydrogeneratorunits verbeterd en geoptimaliseerd kan worden.
Tijdens het gebruik van een waterturbine zullen de bladen, de rotor en andere componenten geleidelijk aan cavitatie en slijtage ondervinden. Daarom is het noodzakelijk om de waterturbine regelmatig te detecteren en te repareren. De meest voorkomende reparatiemethode bij het onderhoud van waterturbines is momenteel reparatielassen. Bij specifiek reparatielassen moeten we altijd letten op vervorming van vervormde componenten. Nadat de reparatielassen zijn voltooid, moeten we ook niet-destructief onderzoek uitvoeren en het oppervlak glad polijsten.
Het versterken van het dagelijks beheer van de waterkrachtcentrale is bevorderlijk voor het verzekeren van de normale werking van de hydraulische turbine-eenheid en het verbeteren van de operationele stabiliteit en werkefficiëntie.
① De werking van waterturbines moet strikt worden beheerd in overeenstemming met de relevante nationale regelgeving. Waterkrachtcentrales hebben over het algemeen de taak om frequenties te moduleren en piekbelastingen in het systeem af te vlakken. Op korte termijn zijn bedrijfsuren buiten het gegarandeerde bedrijfsbereik in principe onvermijdelijk. In de praktijk moeten de bedrijfsuren buiten het bedrijfsbereik zoveel mogelijk worden beperkt tot ongeveer 5%.
2 Onder bedrijfsomstandigheden van de waterturbine moet het trillingsgebied zoveel mogelijk worden vermeden. Een Francis-turbine heeft over het algemeen één of twee trillingszones. Tijdens het opstarten en uitschakelen van de turbine kan de methode van kruising worden toegepast om de trillingszone zoveel mogelijk te vermijden. Bovendien moet tijdens de dagelijkse werkzaamheden van de waterturbine het aantal keren opstarten en uitschakelen zoveel mogelijk worden beperkt. Dit komt doordat de turbinesnelheid en waterdruk continu veranderen tijdens frequent opstarten en uitschakelen, wat zeer ongunstig is voor de stabiliteit van de unit.
③ In het nieuwe tijdperk ontwikkelen wetenschap en technologie zich razendsnel. Bij de dagelijkse werking van waterkrachtcentrales moeten geavanceerde detectiemethoden ook worden gebruikt om de operationele status van waterturbines in realtime te bewaken en zo de operationele stabiliteit van de waterturbine te waarborgen.
Dit zijn de maatregelen om de stabiliteit van waterkrachtcentrales te optimaliseren. Bij de daadwerkelijke implementatie van optimalisatiemaatregelen moeten we het optimalisatieschema wetenschappelijk en redelijk ontwerpen op basis van onze specifieke situatie. Daarnaast moeten we tijdens de normale revisie en het onderhoud letten op eventuele problemen met de stator, rotor en geleidingslager van de waterturbine-unit om trillingen in de waterturbine-unit te voorkomen.
Plaatsingstijd: 24-09-2021
