广一水泵丨水泵水轮机组国产化应用过程
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由表1可以看出,三个电站的主要技术参数都属于高参数,如1和2机组属高水头大容量机组,其设计难度远大于常规的其他水轮机组,在水泵水轮机通流部件和进水球阀材料的设计选择、通流部件的刚强度计算分析(包括转轮的动静应力分析)、材料的疲劳计算分析以及所选材料的工艺性能方面难度显得尤为突出。3机组直径3.5m的进水球阀,是目前大直径的进水球阀。1、2和3机组进水球阀的设计和制造也是大容量抽水蓄能机组的难点所在。
1、2和3水泵水轮机的转轮均采用9叶片焊接而成,特别是1和2机组由于水头高,叶片高压侧开口小,叶片包角大且狭长,对转轮的焊接工艺要求非常高,给广一水泵厂在制造方面提出了很多技术难题。
由于抽水蓄能机组具有正反转特点,振动摆度值偏高,且尾水压力较高,复杂工况下,主轴密封的冷却水供水压力较大且控制较难,高水头、高转速机组通常尺寸较小,主轴密封的检修空间受限,因此,主轴密封的设计是水泵水轮机结构设计的一个难点和关键。
在过渡工况下,由于转轮承受的水力不平衡力较大,即水导轴承承受的径向力较大,通常水泵水轮机水导轴承的损耗远大于常规机组,加之水导轴承的冷却系统采用外加泵外循环的形式,与常规机组有着较大的不同,因此水导轴承的结构设计是水泵水轮机结构设计的另一个难点和关键。
由于抽水蓄能机组的管路系统的布置和功能复杂性和特殊性,因此水泵水轮机管路系统的设计是水泵水轮机的一个难点。
抽水蓄能机组不仅起动频繁,而且还要承担运行工况的转换等要求,与常规水电机组有着较大的不同,也是我国在抽水蓄能机组技术方面的不足,因此在设计制技术上的难度也较大。
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