水力發(fā)電機組中的水輪發(fā)電機由水輪機驅(qū)動。發(fā)電機的轉(zhuǎn)速決定輸出交流電的頻率,,因此穩(wěn)定轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速對-頻率的穩(wěn)定-,。可以采取閉環(huán)控制的方式對水輪機轉(zhuǎn)速進行控制,,即采取發(fā)出的交流電的頻率信號樣本,,將其反饋到控制水輪機導葉開合角度的控制系統(tǒng)中從而去控制水輪機的輸出功率,,以達到讓發(fā)電機轉(zhuǎn)速穩(wěn)定的目的,。 水輪發(fā)電機由水輪機驅(qū)動。它的轉(zhuǎn)子短粗,,機組的起動,、并網(wǎng)所需時間較短,運行調(diào)度靈活,,除一般發(fā)電外,,-宜于作為調(diào)峰機組和事故備用機組。水輪發(fā)電機組的容量已達80萬千瓦,。柴油發(fā)電機由內(nèi)燃機驅(qū)動,。它起動迅速,操作方便,,但發(fā)電成本高,,主要用作應急備用電源,或在大電網(wǎng)沒有達到的地區(qū)和流動電站使用,。容量多在幾千瓦至幾千千瓦之間,。柴油機軸上輸出的轉(zhuǎn)矩呈周期性脈動,須防止共振和斷軸事故,。
在我國電力需求的強力拉動下,,我國水輪機及輔機制造行業(yè)進入快速發(fā)展期,經(jīng)濟規(guī)模及技術(shù)水平都有-提高,。目前,,節(jié)能,、、-機組已成為發(fā)電設備產(chǎn)品的發(fā)展方向,,作為水力發(fā)電設備重要組成部分的水輪機,,未來也將朝著大功率和高參數(shù)方向發(fā)展。
為此,,安徽省安慶市李茂才研發(fā)了有關(guān)水力發(fā)電的設備,,名為活葉水輪機。同時,,發(fā)明設計了使用該水輪機的水力發(fā)電站,。該活葉水輪機主要包括軸、復數(shù)組葉片,、軸套,、固定支桿、固定葉片,、活動葉片以及活葉支撐組件,。其中,活葉支撐組件包括:設置在活動葉片上的一個或數(shù)個活葉支撐片,,以及固定在軸上的活葉支撐架,。活葉支撐片和活葉支撐架分別位于活動葉片的兩側(cè),,活葉支撐架上設置了保護墊片,。葉片下方設有底擋板,底擋板邊緣設有固定部,�,;钊~水輪機葉片由固定葉片和活動葉片組成,葉片處于不同位置時,,活動葉片的狀態(tài)不同,。當葉片位于水中時,活動葉片完全伸展,,以充分利用水流的力量;當葉片旋轉(zhuǎn)-于水面的位置時,,活動葉片向旋轉(zhuǎn)軸心傾斜,以減小葉片對軸的扭矩,,使水輪機旋轉(zhuǎn)時阻力更小,。
該活葉水輪機設計理念新穎、結(jié)構(gòu)合理,、水利用率高,,企業(yè)可進行批量生產(chǎn),投資小,,收益快,。如果水力發(fā)電站使用該活葉水輪機,,水力發(fā)電站大壩背面應設置為斜坡,沿斜坡設置一組或數(shù)組活葉水輪機,,無需燃料發(fā)電,,成本低,不污染環(huán)境,,機電設備制造簡單,,操作靈活。同時,,發(fā)電水工建筑物可與防洪,、灌溉、給水,、航運,、養(yǎng)殖等事業(yè)結(jié)合,綜合利用水利資源,。
李茂才的此項研發(fā)屬于較為-的發(fā)電技術(shù),,符合我國節(jié)能減排和可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的-,具有-的市場前景,,能夠?qū)ξ覈墓╇娛聵I(yè)起到積極的促進作用,,產(chǎn)生較好的經(jīng)濟效益和社會效益。
南京仟億達新能源科技有限公司,,是冷卻塔用水輪機的生產(chǎn)及研發(fā)基地,,依托冷卻塔用水輪機-河海大學技術(shù)優(yōu)勢,,總結(jié)國內(nèi)成熟企業(yè)的水輪機不足,,開發(fā)改進效率更高、運行更穩(wěn)定的新一代冷卻塔用-比轉(zhuǎn)速冷卻塔用水輪機,。已定型與冷卻塔配套的能滿足不同流量需要的系列水輪機產(chǎn)品,,公司設有大型的水輪機試驗檢測裝置,對各種型號的產(chǎn)品進行嚴格的試驗和檢驗,,-產(chǎn)品的,。公司擁有水輪機、冷卻塔,、冷卻塔節(jié)能改造及水處理設備設計-人員,,并與多所-科研院校緊密合作,對冷卻循環(huán)系統(tǒng)進行不斷深入探究,,以保持-能力,。
水輪機調(diào)速系統(tǒng)是一個液壓傳動系統(tǒng),在長期運行過程中不可避免地會受到污染,,各種污染雜質(zhì)隨著油液在系統(tǒng)循環(huán)過程中,,使調(diào)速系統(tǒng)某些性能指標下降,,-時甚至使系統(tǒng)不能正常工作。水輪機調(diào)速系統(tǒng)大多使用的是汽輪機油,,由于是開放式長管路的液壓系統(tǒng),,因此,為了-調(diào)速系統(tǒng)的正常-運行,,延長其使用壽命,,必須加強對油液污染的控制。
1.油液污染的原因
油液污染是由存在于油液中的污染物所造成的,,就其狀態(tài)而言,,污染物有固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)三種類型,。侵入調(diào)速系統(tǒng)油液中的污染物主要來源于四個方面,。
1.1系統(tǒng)內(nèi)的殘留污染物
1被污染的新的汽輪機油。在機油制造過程中,,廠家都會嚴格執(zhí)行-11181—94標準,。但在儲運過程中,尤其是用戶的散裝油罐或油桶中,,可能會殘存氧化皮,、銹粒等一些雜質(zhì),在注入調(diào)速系統(tǒng)的操作過程中,,也很容易帶入金屬,、石英和纖維等雜質(zhì)。
2新的調(diào)速設備往往包含一定數(shù)量的殘留污染物,。電站現(xiàn)場的管路安裝設備,,在裝配過程中和沖洗零部件過程中,不可避免地會有一些殘留物,。
1.2工作期間所產(chǎn)生的污染物
調(diào)速器液壓元件磨損產(chǎn)生的磨屑,、管道的銹蝕、高溫及高壓下致使液壓油發(fā)生氧化變質(zhì)分解和生成瀝青等雜質(zhì),。
侵入污染是指周圍環(huán)境中的雜質(zhì)進入到調(diào)速器液壓系統(tǒng),,使液壓油受到污染。調(diào)速系統(tǒng)設備在使用過程中尤其是新建電站在安裝初期,,周圍環(huán)境比較-就很容易造成侵入污染,。侵入污染的途徑主要有以下幾個方面。
1回油箱與-相通的通氣口,。調(diào)速器液壓系統(tǒng)工作過程中因流量變化和溫度的變化,,1000噸水輪機生產(chǎn),會使油箱中液位發(fā)生變化。因此,,油箱上必須留有通氣孔使空氣進出油箱,,這就造成了通氣孔上空氣雜質(zhì)侵入。
2主接力器,、主配壓閥的閥芯及受油器密封處,。接力器活塞桿密封處雖然設有密封圈和防塵圈,但防塵圈對精細污染的有效性不可能是100%的,,粘附在外伸活塞桿上的附著物被帶進缸內(nèi)進入液壓系統(tǒng),。
3維修過程中造成污染。在打開調(diào)速系統(tǒng)進行維修時,,極有可能使砂子,、金屬顆粒、塵埃以及纖維等雜質(zhì)侵入,。正常運行的液壓件,,如油泵、接力器,、主配壓閥,、比例伺服閥等都會產(chǎn)生少量顆粒,這些污染粒子經(jīng)過“冷作硬化”硬度會更高,,會進一步造成表面磨損,,產(chǎn)生新的污染粒子。在較高的油溫下,,液壓油發(fā)生氧化反應,,生成一些膠狀沉淀物對調(diào)速系統(tǒng)具有破壞性。
1.3進入油液的氣體
水輪機調(diào)速油系統(tǒng)多是開放式液壓系統(tǒng),,且壓縮空氣和液壓油無隔離的混裝在同一油罐內(nèi),,空氣極易進入油系統(tǒng)。
1.4油液中混入的水分
開放式油系統(tǒng)在空氣濕度較大的地區(qū),,系統(tǒng)運行一段時間后,,油液中會混入水分。在轉(zhuǎn)槳式機組中,,由于槳葉密封不好,也曾出現(xiàn)過河水直接進入油系統(tǒng)的狀況,。
2.油液污染造成的危害
調(diào)速系統(tǒng)油液的污染,,會給系統(tǒng)和設備工作帶來許多危害,如系統(tǒng)不能正常工作,、加速元件磨損,、設備使用壽命降低等。
1污染物會使調(diào)速器節(jié)流孔或阻尼孔堵塞造成系統(tǒng)工作不正常或不能工作,,使運動中的零部件卡死造成設備不能正常運行,。
2污染物會加速油泵、主接力器,、主配壓閥的磨損,,引起調(diào)速系統(tǒng)裝置內(nèi)泄漏量的增加、滑動部件運動的間隙增大,。如油泵轉(zhuǎn)動件的間隙增大使顆粒雜質(zhì)很容易嵌入間隙中,,終造成油泵噪聲增大,工作效率降低,,甚至使螺桿泵卡死,。
3污染物還會引起滑閥閥芯卡死造成事故。若閥體上有顆粒雜質(zhì)使得閥芯不能完全關(guān)閉閥口,,當閥芯再次開啟時,,該顆粒會被工作介質(zhì)沖走,但另外的顆粒雜質(zhì)會再次進入而發(fā)生同樣的問題,,使得電液轉(zhuǎn)換器,、電液比例閥、引導閥等液壓元件工作時好時壞,。
4氣體進入油液會引起系統(tǒng)工作不穩(wěn)定,,主接力器出現(xiàn)沖擊或“爬行”,油泵出現(xiàn)“氣穴”或“空蝕”等不正�,,F(xiàn)象而造成主配壓閥振動,。
5液壓油中混入水分使油液變質(zhì),不僅腐蝕零件表面,,影響密封圈的工作性能,。同時降低了液壓油的粘度,影響調(diào)速器液壓系統(tǒng)的工作穩(wěn)定性,。
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