锦屏二级水电站技术供水系统滤水器改造研究

摘要

锦屏二级水电站运行中水轮发电机发生空冷器温度过高报警，经分析主要原因是技术供水滤水器设计不合理及其滤网孔径等造成滤筒堵塞，影响到技术供水的供水能力及供水水质，严重影响了水轮发电机组的安全稳定运行。本文分析了造成机组故障的原因，对影响技术供水的主要因素进行了计算和CFD数值模拟分析，论文的主要研究内容和结果如下：
　　（1）分析了造成水轮发电机空冷器温度过高的原因，主要是由于泵后过滤器没有起到很好的过滤效果，或者被拦截下来的杂质被清洗机构“挤”穿滤网进入下游导致对空冷器等水质的影响；
　　（2）计算了0.5mm的楔形网式滤筒和2mm、3mm的冲孔网式滤筒的过滤时的过滤孔径、过流能力、压力流量损失、通倍率、滤网强度、滤网堵塞时纳污量及过网阻力等，由计算结果可得3mm冲孔式滤网孔径过滤能力较好，堵塞时纳污能力较强，过网阻力也较大；
　　（3）利用CFD数值模拟技术，对孔径为3mm及2mm的冲孔形滤筒的滤水器进行了全流道数值模拟，对其主要过流部件内部流场进行了分析，发现3mm滤筒表面压力分布相对均匀，滤筒附近水流速度较为合理，滤水器的改造考虑应用3mm孔径的冲孔式滤筒。
　　结合计算结果及CFD数值模拟分析结果，对锦屏电厂滤水器和技术供水的取水口进行了改造。改造后技术供水水质得到了明显的改善，经一段时间的运行检验，水轮发电机空气冷却器温度、各轴承瓦温等均降低至了正常范围，说明锦屏二级水电站技术供水系统的技术改造是成功的。

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1绪论

1.1引言

1.2水电站技术改造研究现状

1.3水电站技术供水组成及运行原理

1.4技术供水研究发展及现状

1.5锦屏二级水电厂概况

1.6本文主要工作

2锦屏二级水电站发电机空冷器温度上升及其原因分析

2.1概述

2.2空冷器出风温度高报警分析

2.3空冷器水温上升原因分析

2.4对其他主要设备的影响

2.5滤水器主要存在问题分析

2.6本章小结

3不同滤网孔径的滤筒过滤能力计算分析

3.1滤水器过滤能力的计算分析

3.2各滤网孔径过滤面积和过网流速计算

3.3滤网堵塞时流量损失估算

3.4本章小结

4滤水器内部三维定常流动数值模拟

4.1流体动力学控制方程

4.2计算域模型及其网格划分

4.3计算结果分析

4.4本章小结

5技术供水改造方案实施及运行效果分析

5.1技术供水取水口改造

5.2技术供水滤水器改造

5.3技术供水系统改造效果分析

5.4本章小结

6结论和展望

6.1结论

6.2展望

致谢

参考文献