1. 立轴水轮机
具有金属蜗壳的转轮直径为350厘米的立轴混流式水轮机。
2. 水轮机制造
水力发电过程中,能量的转化过程为:水的机械能→水轮机的机械能→电能。 水的机械能包含水的动能和势能。 水轮机的机械能通过电磁感应装置(即发动机)转化为电能。 水力发电:将水能转换为电能。为实现将水能转换为电能,需要兴建不同类型的水电站。水电站是利用水位差产生的强大水流所具有的动能进行发电的电站。水力发电是利用河流的水能推动水轮机带动发电机组而发电。 水力发电的优点有:不用燃料、成本低、不污染环境、机电设备制造简单、操作灵活等。 水力发电的缺点:基建投资大、建设周期长、受自然条件局限等。
3. 轴式水轮机
一、水力警铃的工作压力不应小于0.05Mpa。
二、水力警铃应安装在公共通道或值班室附近的外墙上,且应安装检修、测试用的阀门。三、水力警铃和报警阀的连接应采用热镀锌钢管,当镀锌钢管的公称直径为20mm时,其长度 不宜大于20m。四、安装后的水力警铃启动时,警铃声强度应不小于70dB。水力警铃(water powered alarm)是一种全天候的水压驱动机械式警铃,能在喷淋系统动 作时发出持续警报。水力警铃是由水流驱动发出声响的报警装置,通常作为自动喷水灭火系统的报警阀配套装 置。水力警铃由警铃、击铃锤、转动轴、水轮机及输水管等组成。当自动喷水灭火系统的任一 喷头动作或试验阀开启后,系统报警阀自动打开,则有一小股水流通过输水管,冲击水轮机转 动,使击铃锤不断冲击警铃,发出连续不断的报警声响。水力警铃易于安装,通常安装在建筑物外墙上,当水流经湿式报警阀、干式报警阀、预作 用阀或雨淋阀至水力警铃时,警铃即鸣响。水力警铃一定是在人多,且靠近报警阀的位置。放在消防控制中心,只有两种可能,一是消 防控制中心在泵房附近,二是消防控制中心在报警阀附近。
4. 水轮机轴承
推力轴承分为推力球轴承和推力滚子轴承。
推力球轴承又分为推力球轴承和推力角接触球轴承。由带滚道的垫圈与球和保持架组件构成与轴配合的滚道圈称做轴圈,与外壳配合的滚道圈称做座圈。双向轴承则将中圈与轴配合。单向轴承可承受单向轴向负荷,双向轴承可承受双向轴向负荷。座圈的安装面呈球面的轴承具有调心性能,可以减少安装误差的影响。此类轴承主要应用于汽车转向机构,机床主轴。推力滚子轴承分为推力圆柱滚子轴承,推力调心滚子轴承,推力圆锥滚子轴承,推力滚针轴承。推力圆柱滚子轴承主要应用于石油钻机,制铁制钢机械。推力调心滚子轴承该类轴承主要应用于水力发电机,立式电动机,船舶用螺旋桨轴,塔吊,挤压机等。推力圆锥滚子轴承此类轴承主要用途:单向:起重机吊钩,石油钻机转环。双向:轧钢机辊颈。
5. 轴流转桨式水轮机
不同地区、不同类型的机子都不同的。
一般火力发电厂的机组年利用小时大约为5500小时,机组年可利用小时数大约为7680小时。
水电站受蓄水情况制约,象三峡等大机组年利用小时数最少7000小时。象一般水库受枯水期制约,不好说。 水力发电利用的是把水的势能(水位的高度差引起的)和水的动能(速度引起的)转换成电能的。水轮发电机组主要由水轮机和发电机构成,前者的作用是把水的势能和动能转化成旋转机械能,是原动机;后者的作用是把旋转机械能转换成电能。两者通过主轴连接。发电机输出功率的大小由水轮机决定,而水轮机的输出功率则与引入流量和水头(上下游水位的高程差)成正比,流量越大或是水头越大或是两者都大,水轮机的输出功率也就越大。
在工程实际中,不同的河流,不同的地区,流量或是水头是不一样的,也就是说要么满足流量,要么满足水头,当然要兼顾二者。
当该地区河流落差不是很大的情况下,就只能尽量增加进入水轮机的流量来保证设计的输出功率了,这就要求水轮机的流道尺寸要大,单位时间进入水轮机的水要多,所以就产生了贯流式水轮机,顾名思义,水流的方向是沿着机组轴线方向贯穿其中的,又称为灯泡式机组。这类机型非常适合于水头很低(2~10米)的河床式电站,且单机容量一般在几万千瓦以下。
当水头在10~40米范围时,贯流式机组单机容量已经不能满足要求了,这就产生了轴流式水轮机,即水轮机的外形长得像轮船的螺旋桨,这种水轮机的轴是竖直的,故称为立轴式水轮机,水流进入叶片和流出叶片的方向都是顺着主轴的轴线方向的,故称为轴流式。整个机组的布置形式也是立着的!根据桨叶能否转动,又分为轴流转浆式和轴流定浆式水轮机,目前,绝大多数是轴流转浆式水轮机,单机容量从几万千瓦到20万千万不等。
当水头范围在30~300米左右范围时,轴流式水轮机已经不实用了(机械强度等不能满足要求),水轮机就变成混流式或斜流式的了,水流在进入叶片前是沿着圆周方向,流出叶片后是沿着轴线方向的,故称为混流式。混流式水轮机的叶片是固定的。当机组功率小于5000kw(数值不确定)时,一般设计为卧轴形式,即主轴是水平的,这种一般适用于小水电。当机组功率大于500kw时(数值不确定),机组就要设计成立轴形式的,以满足强度及检修需要。立轴混流式水轮发电机组单机容量从几千千瓦到80万千瓦(现在正在设计单机100万千瓦的)不等,是当今应用范围最广、技术条件最成熟的水轮机。
当水头达到200~500米或更高时,这时主要利用的是水的动能冲转水轮机,水流是从喷嘴喷出的,这叫做冲击式水轮机。这种水轮机单机容量一般在几万千瓦以下,布置形式。。五十年
6. 立轴水轮机折线
一、出力下降 在水头不变的情况下,导叶开度指针已达到空载开度,而机组转速尚未达到额定转速或超过原来开度数值,确认机组出力下降。
其原因是:①水轮机的容积损失(流量损失)。
②水轮机的水力损失。
③水轮机的机械损失。
处理方法有四条:(一)在机组运行或停机情况下,保证尾水管淹没深度不得少于300毫米(冲击式水轮机除外)。
(二)注意进水或出水情况,使水流保持平稳畅通。
(三)保持转轮在正常状态下运转,发现杂音停机检查处理。
(四)对轴流定浆式水轮机,如突然出现机组出力下降,振动加剧,应立即停机检查。
=、轴温剧升 水轮机轴承有导轴承和推力轴承,导轴承对立轴水轮机来讲,是防止机组旋转摆动或振动,保证轴心稳定。
推力轴承,承受转轮轴向推力。
其影响轴承温度剧升原因有:轴承安装质量差或轴承磨损;润滑油标号不符或油质恶化;润滑油系统故障供油不正常;冷却水系统故障冷却水中断;其它原因使机组振动等。
处理办法是:(一)对于水润滑的轴承,用的润滑水要严格过滤,保证水质,水中不能含有大量泥沙和油类物质,减少对轴承的磨损和橡胶的老化。
(二)稀油润滑当前一般采用自循环,采用甩油环和推力盘,本身由机组转动而自循环供油。
自循环运行要严密注视甩油环的工作状况,不允许有卡住现象,对推力盘供油状况以及油箱的油面水平。
(三)干油润滑的轴承,要注意干油(润滑脂)的规格是否与轴承用油相符,油质是否良好,定时加油,保证轴承空隙三分之一~五分之二为宜。
(四)保证轴承严密,防止压力水及灰尘进入轴承内。
(五)滑动轴承(轴瓦)的安装间隙与轴瓦的单位压力、旋转线速、润滑方式、油的粘度、主轴挠度、安装精度、机组允许振动及摆度有关,不能任意增大或缩小。
三、机组振动 引起机组振动的原因有:机械振动、水力振动、汽蚀振动、电气振动、轴承损坏振动等。
处理办法有:(一)校正水轮机与发电机连接好,保证平稳。
(二)检查蜗壳内有无杂物以及导叶损坏情况。
(三)严格控制不能在低水头、低负荷时运行。
(四)保证尾水淹没深度。
(五)三相电流不平衡,线路掉闸突然甩负荷等引起的振动,去掉励磁后振动可立即消失。
四、设备漏水 有的电站安全阀(调压阀)漏水,闸阀、蝴蝶阀、伸缩节、导水叶漏水,主轴与轴承座漏水等。
处理办法有:(-)减少导水叶之间的间隙,局部间隙最大不能超过0.05毫米。
(二)安全阀漏水可以用凡尔砂(研磨沙)研磨止水塞的方法达到接触严密。
(三)更换闸阀止水橡皮垫。
(四)更换橡皮止水圈(止水垫)。
(五)对中、小型电站采用水环密封,成锥形密封,调节好间隙以及挡油板位置。
(六)盘根轴封减少漏水,更换盘根压紧螺栓。
(七)对油、气密封点泄漏点处理最好的办法是用塑料带绕好后压紧螺栓。
五、调速器失灵 在中、小型电站运行中往往出现水轮机在空载开度时达不到额定转速,调速器全关闭时,导水叶不能全部关闭,转轮停不下来造成失灵。
处理办法有:(-)定时清理导水机构杂物,保持清洁,活动部分定时加油。
(二)进口水口必须设拦污栅,并经常进行清理。
(三)对有刹车装置的水轮机要特别注意及时更换刹车片,加好刹车油。