水电机组推力轴承镜板泵及油循环冷却系统的水力优化设计

针对水电机组推力轴承镜板泵流体动力设计过程中孔的布置形式以及集油槽的断面形状、面积和出口管路直径等几何参数优化问题,提出适合镜板泵流道设计的镜板泵性能预测及优化设计方法。通过不同几何参数组合,采用基于多工况数值模拟的性能预测方法来分析镜板泵的主要过流部件的关键尺寸、形状等对其性能的影响,并在此基础上提出一种基于整个循环系统协同的镜板泵水力优化设计方法,可提高自循环系统设计中流体动力系统的性能及可靠性。对比试验表明,在原试验循环系统参数不变的条件下,某大型水电机组推力轴承镜板泵在优化设计后平均扬程提高4 m,平均效率提高5.5%,且H-Q曲线能更好保证变工况运行时系统的稳定性。

集油槽喉部面积对镜板泵性能影响

为研究集油槽喉部面积对镜板泵性能影响,采用ANSYS CFX软件,在某镜板泵模型的集油槽基础上重新设计了3个不同喉部面积的集油槽,并与同一镜板组合进行三维数值模拟。对镜板泵外特性、集油槽内能量损失及速度分布进行对比分析。结果表明:喉部面积变化对镜板泵轴功率曲线影响很小,对扬程和效率曲线影响较大,且同时引起集油槽内能量损失大幅变化。最后提出了使镜板泵性能最优的建议。

蓄能机组推力轴承镜板泵调试与性能测试

针对某抽水蓄能电站首台机组调试阶段机组推力轴承镜板泵不能建压的问题,分析了可能产生的原因。在此基础上,测量了开机过程和额定转速情况下镜板泵流量和出口压力,分别采用短时傅里叶变换和傅里叶变换对压力信号进行分析,指出不同工况下镜板泵出口压力脉动的主频主要表现为泵孔通过频率,且镜板泵在中高转速下存在压力和流量不稳定区,应引起足够注意。

水轮发电机镜板泵外循环技术

本文提出了大型高转速水轮发电机镜板泵的参数设计范围,并在3000t推力轴承试验台上试验测试了镜板泵外循环的性能参数。结果表明,所设计的镜板泵参数合理,能够满足大型高转速水轮发电机的需要。

银盘水电站推力轴承支撑性能及镜板泵外循环技术研究

为了评估银盘水电站推力轴承支撑性能对机组运行的稳定性以及验证镜板泵外循环技术在设计工况下的冷却效果,通过对不同结构特点推力轴承支撑性能进行分析,阐述了银盘水电站推力轴承弹性油箱支撑结构在轴流转桨式水轮发电机组中自动调整各轴瓦受力平衡的优点;同时,利用流体力学计算公式,对银盘水电站镜板泵外循环系统工作压头和流量进行了计算分析,结合现场机组运行工况进行了试验验证。研究结果表明:采用弹性油箱支撑结构的推力轴承,能使推力轴承轴瓦间受力不均匀的问题得到根本改善,大大提高了机组运行的稳定性;通过计算分析,结合机组运行监测数据,得出了银盘水电站镜板泵实际压头系数和流量系数,证明镜板泵外循环系统能够在设计工况点附近工作,从检测数据来看系统冷却效果较好。

抽蓄机组双向推力轴承镜板泵孔布置与几何参数对性能的影响

为分析高转速抽水蓄能机组双向推力轴承镜板泵流体动力设计过程中泵孔的布置型式及几何参数对其性能的影响,设计三种布置形式的镜板泵孔,采用基于多工况的数值模拟进行仿真计算,预测并分析三种泵孔布置形式下镜板泵的性能参数。结果表明,镜板孔的进口角度对孔内流态影响明显,合适的流体进口冲角对减小流体在进口处的冲击及维持内流场流态的稳定具有重要意义;对于双向旋转推力轴承,镜板泵折孔设计在轴向能保证机组在正反转运行时性能稳定。研究成果可为高转速抽蓄机组镜板泵孔设计选型提供参考。

仙居抽水蓄能电站镜板泵外循环及密封故障处理

浙江仙居抽水蓄能电站发电电动机单机容量375MW,额定转速375r/min。本文介绍了仙居电站发电电动机镜板泵外循环系统理论、结构与试验验证,及实际运行中镜板泵集油槽密封故障的处理。高速机组镜板泵具有泵压高的特点,需要加强泵的密封及密封结构的强度,进一步提高泵密封结构的可靠性。

银盘水轮发电机组推力轴承镜板泵系统的设计

镜板泵外循环润滑系统,具有结构简单,性能可靠以及维护方便等显著特点,经常被中、高转速的大中型水轮发电机组推力轴承选型设计时所采用。银盘水电站机组作为国内容量较大的轴流转桨式机组之一,机组转速较低,推力负荷大。在该机组上运用镜板泵外循环润滑系统是一次成功的尝试。本文对银盘机组的镜板泵系统的设计进行了介绍,并指出合理的镜板泵孔方案选择、循环系统压力损失的控制以及集油槽密封处润滑油泄漏量的控制是成功设计的关键要素。银盘良好的真机运行效果证明了设计的合理性,同时银盘机组也因此成为目前国内已运行的使用该技术的最大的轴流转桨式机组,这为今后类似机组的选型设计提供了有益的技术参考。

镜板泵自润滑径向推力轴承

镜板泵自润滑径向推力轴承的设计、研制成功,开创了高水头、高转速、大容量卧轴混流式水轮发电机组的新纪元,由于它优良的性能,必将取代外设轴承润滑装置对轴承强制润滑。

采用镜板泵的水电机组推力轴承油循环系统的流动特性研究

为初步研究采用镜板泵的水电机组推力轴承油循环系统的流动特性,采用数值模拟方法对某推力轴承油循环冷却系统的管路、推力轴承油箱内流场和镜板泵进行流体动力特性研究。结果表明:采用1D流体动力数值模拟方法得到的管路损失随着流量的增大不断增大,且与试验数据吻合,证明采用的方法可用于油循环管路的流阻损失计算;采用基于3D数值模拟分析方法对推力轴承油箱内流场及镜板泵进行流体动力性能预测,预测结果符合实际情况。该研究可为根据不同电站实际系统布置提供了准确确定镜板泵的设计参数的方法。

某抽水蓄能机组镜板泵集油槽紧固螺栓断裂原因分析

镜板泵外循环结构简单且稳定性可靠性高,工程运用广泛。镜板泵集油槽内部油压的波动会导致它的紧固螺栓产生应力幅值,且油压的波动频率非常高,镜板泵集油槽紧固螺栓的强度疲劳评估对保证结构的安全可靠运行尤为重要。通过本文的计算分析,发现某抽蓄机组镜板泵集油槽紧固螺栓断裂不是强度问题,而是疲劳寿命太短,且计算分析得到的寿命和实测寿命很接近,为后续优化提供了可靠的方法。

仙居抽水蓄能电站发电电动机推力轴承及镜板泵外循环结构

浙江仙居抽水蓄能电站发电电动机单机容量375MW,推力轴承额定负荷970t,额定转速375r/min。本文介绍了仙居电站发电电动机推力轴承及镜板泵外循环系统的结构,针对推力轴承及外循环系统,在推力轴承试验台上对该种结构进行了试验验证,性能良好。

某水电厂机组推力轴承外循环油系统改进

某水电厂原机组推力瓦采用镜板泵外循环方式,但冷却效果不好。经分析确定改为外加泵外循环冷却系统,并根据机组实际情况,完善推力外循环油泵控制逻辑,同时确定泵组采用6主1备运行方式。经过改造后,机组满负荷运行时,推力瓦温冷却效果提升明显,达到了改善推力瓦冷却效果的目的。

水布垭电厂机组推力轴承冷却方式改造

介绍了水布垭电厂水轮发电机组镜板泵效率低,推力瓦温较高的问题,分析其原因,研究取消原镜板泵循环结构,采用外加油泵外循环系统。更换新集油槽,增加梳齿密封隔油板,根据进出油管路配置下机架及推力油槽,每台油冷却器支路设置一组互为备用的电动油泵、压力开关、流量开关、阀门、管路及附件等,并优化布置,确保各管路部件的可靠连接,且便于检修维护。3台机组的推力瓦温得到了有效降低,表明改造措施有效。

某大型水电厂推力轴承外循环冷却方式对比分析

在水电厂中,轴承冷却系统的可靠运行是水轮发电机组安全稳定运行的重要保障。轴承冷却系统故障,往往会造成机组非计划停运,严重者导致烧瓦事故的发生。本文阐述了某大型水电厂3种机型推力轴承外循环冷却方式的原理及特点,并结合实际运行数据,从冷却效果、运维成本和结构优缺点对导瓦泵外循环、外加泵外循环、镜板泵外循环3种外循环冷却方式进行对比分析,可为其他水电厂推力轴承冷却方式设计提供参考。

回龙抽水蓄能电站发电电动机改造关键技术分析

抽水蓄能机组在高水头、高转速,双转向、频繁启停等运行条件下,逐渐暴露出一系列问题.近年来,国内抽水蓄能电站共计发生严重及以上缺陷近千个,以发电机和水轮机设备居多,其中发电机方面普遍存在推力轴承瓦温高、下导轴承甩油等缺陷,属于家族性问题.本文简要介绍了回龙抽水蓄能电站发电电动机在改造过程中遇到的问题,并对优化改造部分进行了分析总结,以期对国内外同类电站提供有益借鉴.

亭子口电站小弹簧簇推力轴承结构特点

亭子口水利枢纽工程电站水轮发电机组的推力轴承采用了小弹簧簇多点支撑结构,其结构特点为安装时无需进行受力调整、采用镜板泵外循环冷却方式,结构简单、维护方便,机组投产以来运行安全、稳定。

溪洛渡右岸水电站水轮发电机推力轴承及油循环冷却系统设计

随着水轮发电机单机容量的不断攀升,推力轴承的可靠性、稳定性显得越发重要。东方电机研制的单机容量770 MW溪洛渡水电站水轮发电机,采用弹簧束多点支承推力轴承,并首次成功应用顺流式镜板泵外循环技术。该技术有效简化了推力油槽内及外循环冷却系统结构,提高了机组推力轴承可靠性和稳定性,使安装、检修、维护更加简便。

浅析枕头坝一级水电站机组推力轴承结构

介绍了枕头坝一级水电站推力轴承支撑结构、冷却方式、防油雾措施等结构的特点,论述了弹性油箱的支撑结构和金属塑料瓦对机组运行状态的改善,镜板泵在推力油冷却循环中的作用,接触式密封在防油雾方面起到的作用等。这些结构在枕头坝一级水电站机组的长期安全稳定运行中起着重要的作用。