簡介：根據(jù)我國水力資源近、遠(yuǎn)期的開發(fā)情況，大量的低水頭水力資源開發(fā)是步中高水力資源開發(fā)之后又一個新的開發(fā)熱點。我們一直來看好低水頭水力資源開發(fā)前景，早在三十五年前我們開始關(guān)注適應(yīng)低水頭的貫流式水輪機(jī)的開發(fā)，并投入了大量的人力物力進(jìn)行研制。在自行研制的同時，也不惜重金引進(jìn)國內(nèi)外最先進(jìn)的貫流模型。
關(guān)鍵字：貫流式水輪機(jī)創(chuàng)新和發(fā)展相關(guān)站中站：水輪機(jī)
根據(jù)我國水力資源近、遠(yuǎn)期的開發(fā)情況，大量的低水頭水力資源開發(fā)是步中高水力資源開發(fā)之后又一個新的開發(fā)熱點。我們一直來看好低水頭水力資源開發(fā)前景，早在三十五年前我們開始關(guān)注適應(yīng)低水頭的貫流式水輪機(jī)的開發(fā)，并投入了大量的人力物力進(jìn)行研制。在自行研制的同時，也不惜重金引進(jìn)國內(nèi)外最先進(jìn)的貫流模型。我們緊跟低水頭水力資源開發(fā)的步伐，—個接—個地率先占領(lǐng)市場。到目前止，我廠共生產(chǎn)了各種貫流式水輪機(jī)近600多套，遍及全國各地。我廠不僅最早投入貫流機(jī)組的開發(fā)和制造，而且由于及時引進(jìn)新模型，以致在性能上也處于行業(yè)的前列。在結(jié)構(gòu)上，我們針對中小型機(jī)組的特點，從簡單、可靠、耐用、美觀、方便、經(jīng)濟(jì)等方面出發(fā)設(shè)計了許多極具特色的東西，好大一部分不同于傳統(tǒng)，不同于常規(guī)。故我們的產(chǎn)品在用戶中的滿意度、可信度比較高。我們的貫流機(jī)組于一九九七年被機(jī)GD006-WZ-200。接著陸續(xù)開發(fā)了：GD-WZ-120～GD-WZ-290。我們將繼續(xù)進(jìn)行J810系列。
根據(jù)我廠貫流產(chǎn)品的發(fā)展過程，主要分二個階段：第一階段是60年代中期至80年代中期，在這個階段我國還沒有較好的貫流模型，是我廠自行設(shè)計開發(fā)階段。第二階段是80年代中期至現(xiàn)在，是引進(jìn)開發(fā)階段。
在第一階段里，我們分別選用了ZD661，ZD760(ZDJl)、ZD560，ZDJ3，GD003等轉(zhuǎn)輪配以自行設(shè)計的軸伸貫流流道，通過本廠試驗臺研制了三種機(jī)型。
這三種機(jī)型投產(chǎn)后深受用戶歡迎。在這個階段里共生產(chǎn)約300多套。70年代初，我們還開發(fā)了GD002-WP-100燈泡貫流機(jī)，其中的增速器、
在第二階段里，我們引進(jìn)了GZ006，GZ008，SKll4，J810等模型。首期開發(fā)了天津于橋電站的GD006-WZ-180、廣東蕉嶺艾壩電站的GD006-WZ-200。接著陸續(xù)開發(fā)了：GD-WZ-120-GD-WZ-290。我們將繼續(xù)進(jìn)行J810系列開發(fā)。為了適應(yīng)特低水頭、大流量水力資源開發(fā)的要求，還開發(fā)了當(dāng)時國內(nèi)最大的填補(bǔ)國內(nèi)空白的豎井貫流機(jī)，其型號為GDSKll4-WS-290，1999年在金華河盤橋電站并網(wǎng)發(fā)電。為使水力參數(shù)變化范圍較大的電站能有較好的性能指標(biāo)，我們又開發(fā)了手動調(diào)漿機(jī)構(gòu)，用于安徽黃山妹灘電站的GZS006-WZ-200，用于廣東鐵新電站的GZS006。WZ-120。我們還將繼續(xù)開發(fā)電動動態(tài)調(diào)漿機(jī)構(gòu)。
對于調(diào)頻要求不高的電站，我們還開發(fā)了結(jié)構(gòu)簡單、選價低廉、安裝使用方便的手、電兩用調(diào)速器，其型號為DST-6000，DST-10000，DST-15000，DST-18000。這些產(chǎn)品的開發(fā)，均處國內(nèi)領(lǐng)先，深受用戶好評。
根據(jù)我廠的實踐經(jīng)驗證明：在中小型水力資源的開發(fā)中，軸伸貫流、豎井貫流比燈泡貫流更經(jīng)濟(jì)、更實惠。在安裝、維修、保養(yǎng)、使用上更方便。在性能方面也接近于燈泡貫流機(jī)。所以，我們認(rèn)為軸伸貫流、豎井貫流比燈泡貫流更適應(yīng)于特低水頭中小電站的開發(fā)。
從性能方面看：我們最新引進(jìn)的軸伸貫流模型J810的性能指標(biāo)接近燈泡，在單位流量Q11＝2.850m3／s時，模型效率，ηm=87％，是目前國內(nèi)軸伸貫流模型中佼佼者。2001年夏秋之交在與朝鮮勝湖電站的投標(biāo)中，我們以GDJ810-WZ-260取代CD-WZ-275機(jī)型，朝方愉快地接受了我們的方案，該機(jī)組在2003年11月23日并網(wǎng)發(fā)電成功。適應(yīng)于特低水頭(1～5m)，大流量水力資源開發(fā)的豎井貫流機(jī)，不但結(jié)構(gòu)簡單、造價便宜、維護(hù)保養(yǎng)、安裝、使用方便，且基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性好。在性能指標(biāo)上也與燈泡貫流相當(dāng)，在單位流量Q11=3.140m3／s時真機(jī)效率ηH＝88％，經(jīng)金華河盤橋電站使用證明，完全達(dá)到并超過了設(shè)計要求。
對于豎井貫流機(jī)的設(shè)計關(guān)健是進(jìn)水流道，過去一直被認(rèn)為二面進(jìn)水流道形式在水力性能方面不理想，在傳統(tǒng)設(shè)計中這種流道已被否認(rèn)，近幾年我們在同有些單位的技術(shù)洽談時，這種流道難以被采納。但是我們認(rèn)為人家說不行的是不是真的不行?特別對那些出于商業(yè)競爭目的而否定二面進(jìn)水結(jié)構(gòu)，引起了我們的三思。為此經(jīng)過了反復(fù)的探討后，在合理布置的基礎(chǔ)上，采用“匯流三聯(lián)管”計算原理并引進(jìn)當(dāng)量直徑，求出最佳匯流角而獲得良好的水力性能，得到了用戶、專家們的好評。
金華水輪機(jī)廠的中小型貫流式水輪機(jī)不但在品種上、性能上、制造質(zhì)量上在國內(nèi)領(lǐng)先，而且在結(jié)構(gòu)上具有與眾不同的特點：
一、軸承：
本廠生產(chǎn)的貫流產(chǎn)品前導(dǎo)軸承和推力徑向軸承全部采用自吸內(nèi)循環(huán)軸承，它僅依靠裝在主軸上的簡單的吸油裝置自動吸油，而不需要任何外加輔助設(shè)施，省去了傳統(tǒng)的重力油箱、集油箱、油路控制系統(tǒng)，它不僅降低造價、布置清晰、安裝維護(hù)方便，更主要的是安全可靠，避免了由于輔助設(shè)施及控制元件的事故隱患。
二、調(diào)速系統(tǒng)：
在過去的傳統(tǒng)設(shè)計中，往往調(diào)速功在30000N·m以上，均采用雙耳環(huán)，雙推拉桿(或雙導(dǎo)葉接力器)，導(dǎo)葉開度控制系統(tǒng)、油壓裝置等，這種裝置不但在布置上很零亂、且給安裝、調(diào)試帶來麻煩。我們在空間導(dǎo)水機(jī)構(gòu)傳動的運動和力學(xué)分析的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了結(jié)構(gòu)改進(jìn)后，調(diào)速功在75000N·m以下的調(diào)速系統(tǒng)中全部采用單耳環(huán)、單推拉桿，整裝調(diào)速器。這種系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊、布置清晰，安裝調(diào)試方便。廣東蕉岑艾壩電站的30000N·m和金華河盤橋電站的50000N·m的使用中得到驗證。
三、導(dǎo)水機(jī)構(gòu)配水環(huán)結(jié)構(gòu)的改進(jìn)：
內(nèi)、外配水環(huán)不分段的結(jié)構(gòu)給導(dǎo)葉裝拆帶來了困難，所以一般往往采取內(nèi)配水環(huán)或外配水環(huán)按導(dǎo)葉軸線進(jìn)行分段，這種結(jié)構(gòu)雖然解決了裝配、安裝的困難，但是不但提高了制造成本，而且在分段處密封性能也差。我廠采用丁內(nèi)死水環(huán)加分塊錐形板的辦法。經(jīng)過GDJ810-WZ-260機(jī)組的驗證，不但裝拆方便，制造成本低，而且不存在密封性能問題。
四、主軸密封裝置：
傳統(tǒng)的主軸密封，如碳精密封、機(jī)械式橡膠密封等，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，制造成本高，安裝機(jī)修難度大，近幾年也有采用橡膠柱塞密封，這種密封雖然密封性能較好，但制造成本也很高，且安裝、維修也很困難，而我們采用的雙向橡膠平板動密封和空氣圍帶停機(jī)密封，這種密封結(jié)構(gòu)簡單，安裝、調(diào)整方便，制造成本低，甚至電站可以自已制作調(diào)換。這種密封在本廠的貫流產(chǎn)品中普遍使用，經(jīng)電站幾十年的使用證明，不但密封效果好，且壽命長。
五、增速器的使用及其噪音措施：
對于低水頭電站要不要采用增速器，直接影響到電機(jī)的造價，如1000kW40極的
我們認(rèn)為：電機(jī)有噪音，增速器有噪音，疊加后噪音將更大，這是不可否認(rèn)的事實，問題在如何將噪音降到最低限度：金華水輪機(jī)廠在多年實踐的基礎(chǔ)上，采取了下列措施：
1．
2．以尼龍柱銷聯(lián)軸器取代兩齒形聯(lián)軸器，減少了兩個噪音源。
3．對于增速器的噪音要求控制在85dBA以下。
4．采取了消音裝置，經(jīng)河盤橋電站實測結(jié)果：該站噪音由原來的96dBA下降到84．6dBA。這一措施得到了環(huán)保部門和電站的認(rèn)可。
六、貫流式水輪機(jī)主軸、轉(zhuǎn)輪的裝拆，尤其是主軸特別長的軸伸貫流機(jī)的裝拆，是—個不可忽視的重要問題，市場出現(xiàn)軸伸貫流機(jī)絕大部分其主軸從肘管出軸處拉出，這樣不但增加廠房的寬度，勢必要移動增速器、推力軸承、
在今后相當(dāng)長的時間內(nèi)低水頭水力資源的開發(fā)將不僅僅考慮經(jīng)濟(jì)效益，更應(yīng)注重社會效益。特別是在我國經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展的形勢下，提高城市品位同開發(fā)低水頭水力資源緊密地結(jié)合起來，目前已有不少城市為了調(diào)節(jié)城市氣候、美化城市環(huán)境，將建立水上公園納人城市規(guī)劃，它將作為城市形象工程一大組成部分。由此，對選用的低水頭貫流機(jī)組的外觀、噪音、性能、可靠性，諸方面提出了更高的要求。我們應(yīng)該進(jìn)一步提高產(chǎn)品水平，以滿足顧客的期望，以滿足時代對我們的要求。
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