【《水电站水轮机设计说明及计算结果案例分析》1800字】

水电站水轮机设计说明及计算结果案例分析目录TOC\o"1-3"\h\u5246水电站水轮机设计说明及计算结果案例分析 1188931.1初选水轮机型号 1105891.2机组台数选择 1164251.3初拟方案 2326421.4各方案相关数据汇总 224761.5各方案比较 2225901.6各方案初选结果 351951.7精选方案的相关数据 3235631.8各精选方案的比较 7305961.9最终方案的选定 7229351.10最终方案下水轮机导叶的相关计算结果 71.1初选水轮机型号通过设计资料中的水能规划参数可知：Hmax=44m，Hmin=30m，Hav=32m，可以看出水头变化范围为30m-44m。参考“刘启钊，胡明.水电站（第四版）.北京：中国水利水电出版社，2010”P79表3-3和表3-4，可知当水头变化范围为30m-44m时HL240型和ZZ360型水轮机满足要求。1.2机组台数选择水轮机台数不一样，机组的运行效率，电站的工程投资、设备的运行条件和产品的供应也会发生变化。所以，通常考虑以下几个方面来选择机组台数。1.1.1机组台数与运行效率的关系水电站在整个发电系统中处于基荷工作的时候，选择较少的机组台数，可以让水轮机高效率的运行，这样可使水电站的平均效率较高。1.1.2机组台数与设备造价的关系机组台数越多，单机容量就越小，尺寸也小，会导致加工时消耗的材料较多，增加造价成本。反之机组台数较少时，造价成本比较低。1.1.3机组台数与运行维护的关系机组台数多时，运行起来灵活稳定，发生故障时影响也相对较小，但检修时机组台数过多，会导致操作繁琐，维护费用增加。1.1.4机组台数与电力系统的关系通常机组台数多时，单机容量相对较小，所以当机组发生故障时对电力系统的冲击影响也比较小，可以防止重大事故的发生。1.3初拟方案综上所述，初步拟定下列四个设计方案：（1）方案一：选用2台单机容量为145000KW的HL240型水轮机；（2）方案二：选用4台单机容量为72500KW的HL240型水轮机；（3）方案三：选用5台单机容量为58000KW的HL240型水轮机；（4）方案四：选用8台单机容量为36250KW的HL240型水轮机。1.4各方案相关数据汇总表2-1各方案相关数据汇总表方案水轮机型号台数（台）单机容量(KW)D1(m)η(%)n(r/min)Q1r(m³/s)Qr(m³/s)Hs(m)一HL24021450009.093.0601.23549.3-0.36二HL2404725006.591.765.21.19277.23.28三HL2405580006.091.668.21.11220.33.89四HL2408362505.091.383.31.01139.25.721.5各方案比较通过水轮机选型方案相关参数的计算，发现方案一的气蚀系数为0.3，过大，不利于机组运行，而且计算得到的效率也与实际情况不符，因此直接舍去方案一。方案一舍去之后，从以下几个方面进一步分析比较其余三个方案。1.5.1制造成本方面从表3-1各方案相关数据汇总表中可以看出，在初拟的四个方案中，方案二、方案三、方案四的转轮尺寸相近，制造成本相近。因此方案二、方案三、方案四从制造方面考虑优选程度相当。1.5.2水电站运行效率方面从表3-1各方案相关数据汇总表中可以看出，在初拟的四个方案中，方案二和方案三的效率相近，且方案二和方案三的效率远大于方案四的效率。因此方案二和方案三从运行效率方面考虑要优于方案四。1.5.3基础建设投资方面从表3-1各方案相关数据汇总表中可以看出，在初拟的四个方案中，方案四的吸出高度较低，所以水轮机安装高度较低，基础建设投资相对较大。因此方案二和方案三从基础建设投资方面考虑要优于方案四。1.6各方案初选结果综上所述，在初拟的四个方案中，方案一和方案四不符合条件优先淘汰，保留方案二和方案三进行精选。1.7精选方案的相关数据（1）各方案的工作范围图2-1方案二水轮机工作范围图2-2方案三水轮机工作范围（2）各方案的等效率线图2-3方案二等效率曲线图2-4方案三等效率曲线（3）各方案的出力限制线图2-5方案二出力限制线图2-6方案三出力限制线（4）各精选方案结果汇总表2-2精选结果汇总表项目方案平均效率(%)水轮机总重量（吨）转轮重量（吨）机电设备投资（万元）飞逸转速nf(r/min)水平轴向推力(t)方案二88.04112516041160158.18583.73方案三88.0690013540950171.36497.381.8各精选方案的比较通过观察精选结果汇总表中的各项数据，可以对方案二和方案三进行以下几个方面的对比分析，结果如下：1.8.1平均效率方面方案三的平均效率略高于方案二，对资源的利用率更高，所以从平均效率方面考虑优先选择方案三。1.8.2机电设备投资方面方案三的机电设备投资略低于方案二，相对来说节省经费，所以从机电设备投资方面考虑优先选择方案三。1.8.3飞逸转速方面方案三的飞逸转速略大于方案二，运行时相对安全，所以从飞逸转速方面考虑优先选择方案三。1.8.4工作范围方面方案二比方案三有更多的部分处于限制线内，所以从工作范围方面考虑优先选择方案二。1.9最终方案的选定通过上述的对比分析，可知方案三更好一些，所以最终选择方案三。1.10最终方案下水