Нестабільна робота гідротурбінного агрегату призведе до вібрації гідротурбінного агрегату. Коли вібрація гідротурбінного агрегату є значною, це матиме серйозні наслідки та навіть вплине на безпеку всієї установки. Тому заходи з оптимізації стабільності гідротурбіни є дуже важливими. Які існують заходи оптимізації?
1) Постійна оптимізація гідравлічної конструкції водяної турбіни, покращення її продуктивності в конструкції водяної турбіни та забезпечення стабільної роботи водяної турбіни. Тому під час фактичного проектування проектувальники повинні мати не лише ґрунтовні професійні знання, але й прагнути оптимізувати конструкцію в поєднанні з власним досвідом роботи.
Наразі широко використовуються обчислювальна гідродинаміка (CFD) та модельні випробування. На етапі проектування конструктор повинен поєднувати досвід роботи, використовувати CFD та модельні випробування в роботі, постійно оптимізувати аеродинамічний профіль напрямного апарата, аеродинамічний профіль робочої лопаті та випускний конус, а також намагатися розумно контролювати амплітуду коливань тиску в відсмоктувальній трубі. Наразі у світі не існує єдиного стандарту для діапазону амплітуди коливань тиску в відсмоктувальній трубі. Як правило, швидкість обертання електростанцій з високим напором низька, а амплітуда коливань невелика, але питома швидкість електростанцій з низьким напором висока, а амплітуда коливань тиску відносно велика.
2) Посилити контроль якості продукції водяних турбін та покращити рівень технічного обслуговування. На етапі проектування гідравлічної турбіни посилення контролю якості продукції гідравлічної турбіни також є важливим способом підвищення її стабільності роботи. Тому, по-перше, слід покращити жорсткість частин проточного каналу гідравлічної турбіни, щоб мінімізувати її деформацію під гідравлічним впливом. Крім того, конструктор повинен також повністю враховувати можливість резонансу власної частоти відсмоктувальної труби та частоти вихрової смуги потоку та власної частоти робочого колеса при низькому навантаженні.
Крім того, перехідна частина лопаті повинна бути розроблена науково. Для локального посилення кореня лопаті слід використовувати метод скінченних елементів, щоб зменшити концентрацію напружень. На етапі виготовлення робочого колеса слід застосовувати суворий виробничий процес, а в матеріалі слід використовувати нержавіючу сталь. Нарешті, для моделювання робочого колеса та контролю товщини лопаті слід використовувати тривимірне програмне забезпечення. Після обробки робочого колеса необхідно провести випробування на балансування, щоб уникнути відхилень ваги та покращити балансування. Для кращого забезпечення якості гідравлічної турбіни необхідно посилити її подальше обслуговування.
Ось деякі заходи для оптимізації стійкості гідротурбінного агрегату. Для оптимізації стійкості гідротурбіни нам слід починати зі стадії проектування, поєднувати фактичну ситуацію та досвід роботи, а також постійно оптимізувати та вдосконалювати її в модельних випробуваннях. Крім того, які заходи ми маємо для оптимізації стійкості в експлуатації? Продовжимо в наступній статті.
Як покращити та оптимізувати стабільність роботи гідрогенераторних установок під час експлуатації.
Під час використання водяної турбіни її лопаті, робоче колесо та інші компоненти поступово зазнають кавітації та стирання. Тому необхідно регулярно виявляти та ремонтувати водяну турбіну. Наразі найпоширенішим методом ремонту при обслуговуванні гідравлічних турбін є ремонтне зварювання. Під час проведення конкретних ремонтних зварювальних робіт слід завжди звертати увагу на деформацію деформованих компонентів. Після завершення ремонтних зварювальних робіт також слід провести неруйнівний контроль та відполірувати поверхню до гладкості.
Посилення щоденного управління гідроелектростанцією сприяє забезпеченню нормальної роботи гідротурбінного агрегату, а також підвищенню його стабільності та ефективності роботи.
① Експлуатація гідротурбінних агрегатів повинна здійснюватися у суворій відповідності до чинних національних норм. Гідроелектростанції, як правило, мають завдання модуляції частоти та зменшення пікових навантажень у системі. За короткий проміжок часу години роботи поза гарантованим робочим діапазоном практично неминучі. На практиці години роботи поза робочим діапазоном слід контролювати на рівні приблизно 5%, наскільки це можливо.
② За умов експлуатації гідротурбінного агрегату слід максимально уникати зони вібрації. Турбіна Френсіса зазвичай має одну або дві зони вібрації, тому на етапі запуску та зупинки турбіни можна використовувати метод перетину, щоб максимально уникнути зони вібрації. Крім того, під час щоденної роботи гідротурбінного агрегату слід максимально зменшити кількість запусків та зупинок. Оскільки в процесі частих запусків та зупинок швидкість турбіни та тиск води постійно змінюються, і це явище вкрай несприятливо для стабільності агрегату.
③ У нову еру наука і технології стрімко розвиваються. У щоденній експлуатації гідроелектростанцій також слід використовувати передові методи виявлення для моніторингу робочого стану гідротурбінних агрегатів у режимі реального часу, щоб забезпечити стабільну роботу гідротурбін.
Це заходи для оптимізації стабільності гідрогенераторних агрегатів. Під час фактичного впровадження оптимізаційних заходів ми повинні науково та обґрунтовано розробити схему оптимізації відповідно до нашої конкретної фактичної ситуації. Крім того, під час звичайного капітального ремонту та технічного обслуговування звертайте увагу на наявність проблем зі статором, ротором та напрямним підшипником гідротурбінного агрегату, щоб уникнути вібрації гідротурбінного агрегату.
Час публікації: 24 вересня 2021 р.
