江西上犹江水力发电厂水轮机组增容改造钽谢献枞江西电力第24卷2000年第4期①:l0o6—348X(2000}04—04—04江西上犹江水力发电厂水轮机组增容改造燮,}13I2(上扰江水电厂,江西上扰341212)摘要:舟绍了上扰江水电厂HL211一IJ一225改造的必要性,技术方案的选定以及改遣后的试验,运行情况和效益分析.关键词:水轮机;增容改造:TM312文献标识码:BAbstract:ThisintroducesretrofittingHL21l—Lj一225,selectingtechnicalscheme,operatingconditionefficiencyanalysisinshangyou激angpowerNan*.Keywords:turbine:angmentat]on:innovation0前言上犹江水电厂位于江西省上犹县境内陡水镇,是我国早期中型水电厂之一,第一台机组于1957年投入运行.电站为坝内式厂房,装有四台水轮发电机组,装机容量4×15M水轮发电机组由哈尔滨电机厂制造,其中四台机组投运至今运行已四十多年.表l改造前后水轮机组主要技术参教根据有关资料表明.机组运行2O年为改造年限,运行25年为报废年限,且国内一大批水电厂进行了改造和增容(类似水电厂有辩北省自莲河水电厂改造完毕),提高了机组安全运行的可靠性和经济效益,为上犹江水电厂机组转轮改造增容提供了借鉴的经验.1改造的必要性多年来,机组在进行扩大性大修中发现,转轮上冠与叶片相交处等位置出现较多裂纹和裂缝,其中1983年冬在1号机组扩大性大修中发现四块叶片根部开裂,其中一块是穿透性裂缝,长达150mm,即此片断裂了1,3叶片宽,刚好到达检修周期才免于事故.1984年冬3号机组扩大性大修,上犹江水电厂邀请了江西省电力试验研究院金属室有关人员来现场调查分析,发现了3…567,9,10号六块叶片背水面与上冠交界处存在裂纹,其尺寸如下:(长×宽×高ram)50×1×8,70×1×7,30×i×7,50×1×3,80×1×2,30×2×4.其他机组也发现类似的裂纹和裂缝,直接威胁着机组安全运行.对于叶片根部开裂原因,我们认为,一是转轮铸造上存在缺陷,上犹江水电厂转轮直径225m,为0收t日期:2o00—03—15作者筒升:刘道痔(1964一),男,1984年毕业于武攫水力电力学琬承动专业,高踱工程师.江西上虢江水电厂酬厂长,总工程师,赣州市电机工程学会副理事长.幕择洪(196l一),男,工程师,江西上班江水电厂生技科长..——————,●一江西电力第24卷2000年第4期ZG30整体铸造,叶片与上冠相交处流道狭窄,细长,背水面相交处锐角很小,铸造上有一定难度,我们用小砂轮机打磨裂纹处,发现都有夹渣,气孔,组织偏折不均等现象,这使根部抗疲劳应力值大大降低;二是水力特性不够好,由于空腔汽蚀形成的尾水压力脉动至使叶片振动受害,在叶片与上冠相交处出水边产生裂纹,尾水管里衬剥脱,环形补气管因支撑杆焊缝振裂而冲走.1984年8月,上犹水电厂请武汉水利电力学院进行了四台水轮机的原型效率试验,结果表明,在H=51m水头下,和由模型特性曲线换算出的原型运转综合特性曲线相比,实际效率低2.3～4.5%.这与制造质量和多次大修补焊,叶片严重变形关系紧密.上犹江水电厂是中等水头混流机型,叶片14片,导叶16块,固定导叶8块,布置稠密,如果转轮叶片根部开裂,转轮不吊出机坑难以全面检查,处理.即使吊出机坑焊后探伤的准确性也较难保证,较难做到大修周期保证安全运行.鉴于上述情况,即a转轮缺陷较多:b运行效率较低,空腔汽蚀严重:c开裂后不便修复;d早已超过报废年限.上犹江水电厂认为:机组转轮改造是解决机组不安全因素的一项重要工作,为提高机组运行的安全可靠眭,改造势在必行.此外,由于上犹江水电厂发电机TS55O/79—28,原额定出力为l5Mw,在"八五"期间进行了增容改造,使发电机的额定出力提高到18MW,这为水轮机的增容改造提供了很好的前提条件.2水轮机增容改造技术方案选定1996年底,上犹江水电厂先后同东方电机厂,北京水利水电科学研究院水力机电研究所,天津发电设备厂就上犹江水电厂水轮机增容改造进行了可行性分析,现将各厂有关转轮性能技术指标比较如下:2.1模型参数比较在电站水轮机过流通道和机组转速不变的情况下,为了达到大幅度增容的目标,应采用适合于电站具体条件(如导叶高度,水头范围,转速等)的优秀转轮来更换原型号转轮.导叶相对高度为03,且性能较好的几种水轮机型号为JF3019A,HLA703,HLA551,D187A等,它们的模型主要技术参数见表2.由表2知,JF3019A...