De zuighoogte van een pompcentrale heeft een directe invloed op het omleidingssysteem en de lay-out van de centrale. Een geringe graafdiepte kan de bijbehorende bouwkosten van de centrale verlagen. Het verhoogt echter ook het risico op cavitatie tijdens de werking van de pomp. De nauwkeurigheid van de hoogtebepaling tijdens de eerste installatie van de centrale is daarom zeer belangrijk. Tijdens de eerste fase van de installatie van de pompturbine werd vastgesteld dat de cavitatie in de loper onder bedrijfsomstandigheden van de pomp ernstiger was dan onder bedrijfsomstandigheden van de turbine. In het ontwerp wordt algemeen aangenomen dat als aan de cavitatie onder bedrijfsomstandigheden van de pomp wordt voldaan, dit ook geldt voor bedrijfsomstandigheden van de turbine.
Bij de keuze van de aanzuighoogte van de gemengde stromingspompturbine wordt hoofdzakelijk rekening gehouden met twee principes:
Ten eerste moet dit worden uitgevoerd op voorwaarde dat er geen cavitatie optreedt onder de bedrijfsomstandigheden van de waterpomp. Ten tweede mag er in het gehele watertransportsysteem geen scheiding van de waterkolom optreden tijdens het overgangsproces van de afstoting van eenheidslasten.
Over het algemeen is de specifieke snelheid evenredig met de cavitatiecoëfficiënt van de geleider. Naarmate de specifieke snelheid toeneemt, neemt ook de cavitatiecoëfficiënt van de geleider toe en neemt de cavitatieprestatie af. Gecombineerd met de empirische berekeningswaarde van de zuighoogte en de berekeningswaarde van de vacuümgraad in de trekbuis onder de meest gevaarlijke overgangsomstandigheden, en rekening houdend met het feit dat, om civiele graafwerkzaamheden zoveel mogelijk te besparen, de unit voldoende onderdompelingsdiepte heeft om een veilige en stabiele werking te garanderen.
De onderdompelingsdiepte van de pompturbine met hoge opvoerhoogte wordt bepaald door de afwezigheid van cavitatie in de pompturbine en de afwezigheid van scheiding van de waterkolom in de trekbuis tijdens verschillende transiënten. De onderdompelingsdiepte van pompturbines in pompaccumulatiecentrales is zeer groot, waardoor de installatiehoogte van de units laag is. De zuighoogte van units met hoge opvoerhoogte die worden gebruikt in elektriciteitscentrales die in China in gebruik zijn genomen, zoals Xilong Pond, is -75 m, terwijl de zuighoogte van de meeste elektriciteitscentrales met een wateropvoerhoogte van 400-500 m ongeveer -70 tot -80 m bedraagt, en de zuighoogte van 700 m wateropvoerhoogte ongeveer -100 m bedraagt.
Tijdens het belastingsafwijzingsproces van de pompturbine zorgt het waterslageffect ervoor dat de gemiddelde druk in de trekbuissectie aanzienlijk daalt. Door de snelle toename van de lopersnelheid tijdens de belastingsafwijzingsovergang ontstaat er een sterke roterende waterstroom buiten de uitlaatsectie van de loper, waardoor de centrale druk in de sectie lager wordt dan de buitendruk. Hoewel de gemiddelde druk in de sectie nog steeds hoger is dan de verdampingsdruk van het water, kan de lokale druk in de centrale druk lager zijn dan de verdampingsdruk van het water, wat leidt tot waterkolomscheiding. In de numerieke analyse van het pompturbine-overgangsproces kan alleen de gemiddelde druk van elke sectie van de pijp worden gegeven. Alleen door een volledige simulatietest van de belastingsafwijzingsovergang kan de lokale drukval worden bepaald om het fenomeen van waterkolomscheiding in de trekbuis te voorkomen.
De onderdompelingsdiepte van een pompturbine met hoge opvoerhoogte moet niet alleen voldoen aan de eisen van anti-erosie, maar er ook voor zorgen dat de waterkolom zich tijdens verschillende overgangsprocessen niet van de grond scheidt. De pompturbine met superhoge opvoerhoogte neemt een grote onderdompelingsdiepte aan om scheiding van de waterkolom tijdens het overgangsproces te voorkomen en de veiligheid van het wateromleidingssysteem en de units van de energiecentrale te garanderen. De minimale onderdompelingsdiepte van de pompcentrale Geyechuan is bijvoorbeeld -98 m en de minimale onderdompelingsdiepte van de pompcentrale Shenliuchuan is -104 m. De binnenlandse pompcentrale Jixi is -85 m, Dunhua -94 m, Changlongshan -94 m en Yangjiang -100 m.
Voor dezelfde pompturbine geldt: hoe verder deze afwijkt van de optimale werkomstandigheden, hoe groter de cavitatie-intensiteit. Onder de werkomstandigheden van hoge opvoerhoogte en lage stroming hebben de meeste stromingsleidingen een grote positieve invalshoek, waardoor cavitatie gemakkelijk kan optreden in het negatieve drukgebied van het zuigoppervlak van de schoepen. Bij lage opvoerhoogte en hoge stroming is de negatieve invalshoek van het drukoppervlak van de schoepen groot, wat gemakkelijk stromingsscheiding veroorzaakt, wat leidt tot cavitatie-erosie van het drukoppervlak van de schoepen. Over het algemeen is de cavitatiecoëfficiënt relatief groot voor de energiecentrale met een groot opvoerhoogtebereik, en de lagere installatiehoogte kan voldoen aan de eis dat er geen cavitatie zal optreden tijdens bedrijf bij lage opvoerhoogte en hoge opvoerhoogte. Daarom zal, als de waterhoogte sterk varieert, de aanzuighoogte dienovereenkomstig toenemen om aan de omstandigheden te voldoen. De onderdompelingsdiepte van QX is bijvoorbeeld -66 m en van MX -68 m. Omdat de variatie in waterhoogte van MX groter is, is het moeilijker om de aanpassing en garantie van MX te realiseren.
Er wordt gemeld dat sommige buitenlandse pompaccumulatiecentrales te maken hebben gehad met waterkolomscheiding. De volledige simulatiemodeltest van het overgangsproces van Japanse pomp-turbines met hoge opvoerhoogte werd uitgevoerd door de fabrikant, en het fenomeen van waterkolomscheiding werd grondig bestudeerd om de installatiehoogte van de pomp-turbine te bepalen. Het grootste probleem voor pompaccumulatiecentrales is de veiligheid van het systeem. Het is noodzakelijk om ervoor te zorgen dat de drukstijging in de spiraalvormige behuizing en de negatieve druk van het staartwater binnen het veilige bereik blijven onder extreme bedrijfsomstandigheden, en dat de hydraulische prestaties een eersteklas niveau bereiken, wat een grotere impact heeft op de keuze van de onderdompelingsdiepte.
Plaatsingstijd: 23-11-2022
