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1、 县 xx 电站改造 湖南零陵恒远发电设备有限公司湖南省 xx县 xx 水电站增效扩容改造工程机组改造方案 湖南零陵恒远发电设备有限公司二0一一年十一月六日一、前言 xx县 xx 电站始建于1976年，自投产以来,机组已运行35年，电站现有装机31250KW11500KW共4台水轮发电机组。由于设备老化，机组实际效率低。当今技术进步促进水轮发电机组效率有较大提高。因此，确定对水轮发电机组进行技术改造。 二、机组增容改造要求根据电站现有参数，在不改变水轮机转轮直径、导水机构、装机高程等条件下更换水轮机转轮及相关零部件、更换发电机 (F级绝缘)及相关零(部)件,要求1250KW机组增容后额定出力必
2、须达到1575Kw，最大水头时出力达到1650Kw。 三、电站机组方案比较及说明1、水轮机方案比较经对国内现有水轮发电机组改造成功机型分析，吸取同水头段混流式水轮机组选型的经验，适合本电站水头的混流式模型转轮有HLD260、HL3689两种型号，对两种转轮选型方案的技术参数与原机组进行比较，两种转轮的水轮机及发电机主要参数如下：参 数原方案方案一方案二水轮机型号HL123-LJ-120-LJ-HL3689-LJ-120HLD260-LJ-120额定水头Hr(m)212121额定流量Qr(m3/S)7.58.568.75额定出力(KW)133016581658额定转速(rpm)250250300
3、单位转速n(rpm)65.4765.4778.56单位流量Q(m3/S)1.1371.2971.326额定点模型效率(%)90.093.291.0效率修正值+1+1+1额定点真机效率(%)9194.292.0最高模型效率(%)91.394.193.5转轮重量(t)0.770.860.85水轮机总重量(t)16.50017.517.5吸出高度Hs(m)2.52.52.52、机组方案说明：通过上述两种不同型号不同转速水轮机方案参数的对比可以看出，两种方案都能满足电站发电需求，而且不影响发电效率。所不同的是：1）、HL3689-LJ-120在额定转速250 r/min运行时，发额定出力1575kW流
4、量为8.56m3/s，效率为94.2%；HLD260-LJ-120在额定转速300 r/min运行时，发额定出力1575kW流量为8.75m3/s，效率为92.0%。HL3689转轮是专为改造HL123转轮研制的一个最优秀的转轮，在额定转速250r/min运行，水轮机额定点的效率为94.2%，比HLD260的额定点高2%，因此发同样的电量少要0.19m3/s的流量，对电站经济运行效益来说少用0.19m3/s的流量会多发很多电能。2）HL3689-LJ-120在额定转速250r/min运行，空化系数=0.185, HLD260在额定转速300r/min运行，空化系数相=0.19，在现有的已经定形
5、的流道及安装情况下，无法改善转轮的空蚀性能，转轮的检修周期长短，是以空化系数的大小来决定的，空化系数大检修短，空化系数小，检修周期长，也就是说HLD260的检修次数多，而HL3689检修次数要少一些，检修期间必定要少发许多电能；转轮检修周期长，可以多发电，为电站创造更高经济效益。经我公司多年的类似机组生产经验，再加使用机组的电站多年运行验证，HL3689在额定转速为250 r/min的机组是安全、高效、可靠的。我公司在考虑完全满足电站发电需求的同时兼顾电站经济效益，多创收，故为贵电站推荐选用HL3689额定转速250r/min的机型为电站改造机型。3、发电机方案比较根据电站提供的相关数据，我们
6、作了电磁方案计算，各方案电磁参数见下表：序号名 称单 位原方案TSL260/42-24方案一增容运行方案SF1575-24/2600方案二增容运行方案SF1575-20/26001输出有功PNkW1250157515752额定电压UNV6300630063003额定电流INA143.2180.4180.44功率因数cos0.80.80.85额定转速Nnr/min2502503006定子线规7定子铜线截面积Fcu1mm23346.841.128定子电流密度J1A/mm24.343.924.069线负荷ASA/cm38740240210热负荷ASJ14711573179111转子线规3.815.6
7、2.5202.52012转子线圈有效匝数32.551.551.513励磁电压V108.513414014励磁电流A26321021615计算效率%93.595.495.316短路比fk01.0921.011.0117定子平均温升K46524918转子平均温升K565051四、机组增容改造内容及要求1、水轮机改造内容及要求1.1更换水轮机转轮：根据电站现有的技术参数，为提高水轮机的出力，经综合计算、分析和比较，把原水轮机HL123型转轮更换为新型的HL3689转轮。转轮材质采用铸钢ZG20SiMn或ZG06Cr16Ni5Mo不锈钢，叶片采用数控机床加工。1.2 更换水轮机主轴密封：更换主轴密封,
8、达到理想的密封效果。1.3 水轮机导叶修复，更新导叶轴套：水轮机导叶修复，更新导叶轴套，满足开度要求及关闭密封性。1.4 更换调速轴上的双臂、推拉杆因流量增加，导叶开口增大，调速轴上的双臂、推拉杆必须更换；1.5 水轮机自动化元件按微机监控配置；1.6 其他在机组拆机过程中需要更换的零件。2、发电机改造内容及要求2.1发电机改造方案一(发电机转速不变，为250 r/min)2.1.1更换发电机定子线圈及相关零件，采用F级绝缘，增加铜线截面，提高发电机容量；满足机组额定出力1575Kw( 最大水头时出力达到1650Kw)的要求。2.1.2更换发电机转子线圈及相关零件，采用F级绝缘，满足机组额定出
9、力1575Kw( 最大水头时出力达到1650Kw)的要求。2.1.3发电机自动化元件按微机监控配置。2.1.4 其他在机组拆机过程中需要更换的零件。2.1发电机改造方案二(发电机转速改变，为300 r/min)2.1.1更换发电机定子线圈及相关零件，采用F级绝缘，增加铜线截面，提高发电机容量；满足机组额定出力1575Kw( 最大水头时出力达到1650Kw)的要求。2.1.2更换发电机转子装配整个部件，主要包括磁极线圈、磁极铁芯、磁轭、主轴,满足机组额定出力1575Kw( 最大水头时出力达到1650Kw)的要求。2.1.3 发电机自动化元件按微机监控配置。2.1.4 其他在机组拆机过程中需要更换
10、的零件。五、合同供货范围及报价：序号产 品 名 称型 号 规 格数量方案一价格方案二价格备 注1水轮机见改造内容2进水蝶阀D941X-6/DN1750伸缩节DN17503调速器YWT-18004发电机见改造方案一、二5励磁装置WKL1-P6机组自动化元件按微机监控配置7备品备件详见附件18技术协调会费用9设备安装费本合同供货范围为水轮发电机组及成套附属设备：六、生产周期生产周期约为 个月七、机组改造论证的问题 1、渠道最大过流量究竟是 平时一般过流量为 . 2、由于引水压力管道为钢筋混凝土制造，管内流速最高不能大于4m/s，超过4m/s管路水力损失会增加许多；3、装机容量为6300KW，额定水
11、头为21米时，发额定出力1575KW，单机流量为8.7m3/s，总流量为34.8m3/s，是否能达到该要求，当额定水头为20.5米时，单机流量为9.211m3/s，总流量为36.844m3/s,渠道是否能过得了这么多流量；4、电站对相关的电器、控制保护设备进行论证，以满足机组增容的技术要求八、其他1、增容改造后机组的振动、噪音、温升应达到国家有关标准。2、电站提供改造机组水轮机总装图、发电机总装图及其他相关的图纸。3、机组增容改造后有关设备交货时，厂家应提供机组设备改造过程中关键部件的质量检测、检验、试验报告、机组铭牌及相关的出厂资料给电站。九、验收标准GB/T15468-1995水轮机基本技
12、术条件GB7894-2001水轮发电机机基本技术条件GB755-87旋转电机基本技术要求GB8564-88水轮发电机组机安装技术规范十、附图：（共 4 张）1、HL3689综合特性曲线(转速250rpm)2、HL3689运转特性曲线(转速250rpm)3、HLD260综合特性曲线(转速300rpm)4、HLD260运转特性曲线(转速300rpm)湖南零陵恒远发电设备有限公司 二0一一年十一月 日附表 1 水轮发电机组备品备件清单序号名 称单位数 量一、水轮机备品备件1导叶上、中、下轴套台套2导叶密封件台套3导叶销台套4导叶剪断销台套5主轴工作密封件台套6主轴检修密封件台套7导叶连杆轴套台套二、发电机备品备件1定子线圈个8
