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四川烟岗水电站水轮机参数及机型选择

2015-07-30 10:20 来源:学术参考网 作者:未知

摘 要:本文针对烟岗水电站的具体工程特点,通过综合比较、分析,确定了烟岗水电站的水轮机主要参数和机型,为水斗式水轮机的选型提供参考。

关键词:水斗式水轮机 烟岗水电站 参数

1.电站概况
  烟岗水电站位于四川省凉山州木里县境内的鸭嘴河下游河段,为鸭嘴河梯级开发的第二级电站。电站总装机容量120MW,采用引水式开发,装设2台单机容量为60MW的水斗式立轴水轮发电机组。工程的主要任务是水力发电、兼顾下游河道生态用水。
  烟岗水电站在电力系统中的作用为丰水期担任部分基荷、腰荷,枯水期承担峰荷及担任事故备用。
2.电站基本参数
  (1)水库特性
  正常蓄水位          3136.50m
  死水位              3133.00m
  总库容              140万m3

  有效调节库容            28万m3
  调节性能            日调节
  (2)尾水位     
  最高尾水位          2501.15 m
  正常尾水位          2500.00m
  最低尾水位          2499.21m
  (3)流量
  修建布西水库以后多年平均流量    12.80m3/s
  汛期(6~10月)平均流量        10.49m3/s
  平水期(5、11月)平均流量        12.87m3/s
  枯期(12~4月)平均流量        15.09m3/s
  发电引水流量            23.6m3/s
  (4)动能参数
  装机容量              120MW
  枯水年枯水期出力(p=90% )      55.4MW
  年利用小时数             4119h
  多年平均年发电量        4.943亿kW·h
  (5)电站特征水头
  最大工作水头            633.84m
  最小工作水头            598.55m
  加权平均水头            620.35m
  其中:6~10月加权平均水头      616.08m
   11月、5月加权平均水头     624.10m
  12~4月加权平均水头        620.65m
  额定水头            600m
  (6)泥沙资料
  ①闸址处天然河流泥沙:
  多年平均含沙量          312g/m3
  多年汛期平均含沙量          590 g/m3 (中水中沙年) 
  悬移质泥沙中莫氏硬度≥5的硬矿物含量:    50.6%
  ②工程建成后,电站的过机含沙量:
  多年平均含沙量          72g/m3
  莫氏硬度≥5的硬矿物含量占总沙量      48.1 %
  过机泥沙颗粒级配
  表2-1

     

(mm)

0.007

0.01

0.025

0.05

0.1

0.25

0.5

小于某粒径沙重百分数(%)

19.9

26.5

39.6

55.0

91.5

99.6

100

  (7)水文气象      
  多年平均水温          6℃
  多年平均气温          12.5℃
  极端最高气温          32.6℃
  极端最低气温          -10.6℃
  多年平均相对湿度        57%
  (8)地震设防烈度         Ⅶ度
3.水轮机参数及机型选择
3.1机型选择
  根据电站水头范围599~635m,国内外在这个水头段应用的机型有混流式和水斗式两种水轮机型。
  水斗式水轮机主要应用于高水头水电站,它的最高效率低于混流式水轮机,且效率受水头变化影响较大,但其效率随负荷的变化平缓,对负荷的变化适应性较强,可根据出力变化自动切换喷嘴数,在较低负荷区运行时,效率较高,运行区域宽广,可在10%~100%额定负荷范围内运行。目前国内中、高水头已投入运行和在建的水斗式水轮机见下表3-1。从表中可以看出,由国内生产的水斗式水轮机最大应用水头为1026m,已投运的最大单机出力35MW,喷嘴数均不超过4喷嘴。
国内已投入运行和在建的中、高水头水斗式水轮机
  表3-1

电站

名称

水头(m)

水轮机出力NT

(MW)

转轮直径D1(m)

转速n(r/min)

投产

年份

制造商 

羊卓雍湖

790~859

23.1

1.565

750

3

1997

奥地利VOITH

桃花山

670

6.3

1.4

750

2

1990

重庆水轮机厂

草坡

388~391

15.6

2.15

375

2

1988

重庆水轮机厂

冶勒

546.7~644.8

122.5

2.60

375

6

2005

法国Alstom

仁宗海

547.6~610

120

2.55

375

6

在建

东方电机厂与VA公司合作

  混流式水轮机的比转速和额定转速比水斗式水轮机高,可减小水轮发电机组的尺寸和重量,节省设备投资,水轮机的平面尺寸亦比水斗式水轮机小,相应主厂房平面尺寸亦小,且最高效率比水斗式水轮机高1.0~2.0%左右;但高水头混流式水轮机吸出高度要求的机组埋深大,增加土建开挖量多。目前国内已投入运行的中、高水头混流式水轮机见表3-2。
国内已投入运行的中、高水头混流式水轮机
  表3-2

电站名称

水头(m)

水轮机

  NT(MW)

转轮直径D1(m)

转速n(r/min)

投产

年份

制造商 

冷关

361.3~387.5

60

2.34

500

2000

克瓦纳(杭发)

鲁布格

295.1~372.5

153

3.442

333.3

1988

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