新式叶片在水轮机增容改造中的应用

简介

对于投运多年的水电站,机组在运行过程中普遍暴露出效率低、水力稳定性差等问题。究其原因主要是设计之初的自然环境已发生巨大改变,设计理念的不成熟以及生产制造技术的精度跟不上,加上运行过程中的必要损耗,故而造成机组存在多方面的隐患,给设备的安全稳定运行带来严重威胁。对于老旧电站,现阶段提升水轮机的水力性能主要通过技术改造更换水轮机转轮和导水机构或切割叶片出口边来实现。常规的转轮改造方法是选用型谱中出力更大的转轮匹配原有流道实现提升机组出力,但是近年来数值模拟技术在水力机械优化设计中广泛应用,为水轮机的增容改造提供新的思路和方向。经过对国内某水电站HL160-WJ-84型号混流式水轮机组水力参数的探讨和设计理念的研究,最后决定采用负倾角叶片设计理念来设计转轮叶片代替传统二维设计方法设计出来的叶片。对转轮采用重新设计流道、减少叶片数为15片、装载新式叶片的改型方案。