轮机工程论文题目范文

2024-03-11

轮机工程论文题目范文第1篇

1 轮机工程专业船舶电气教学的目标

(1) 培养航运企业需要的机电合一的具有一定管理维护、分析解决问题的能力的轮机综合管理人才。 (2) 在理论与实践相结合中, 培养德才兼备的专业人才。船舶电气教学以理论教学和实验教学相结合。在理论的指导下, 提高综合管理能力。 (3) 与国际专业人才培养相接轨。培养出能独立承担相应的轮机管理人才。

2 轮机工程专业船舶电气教学中存在的问题

2.1 轮机工程专业人才培养计划着重于应试教育, 导致轮机工程专业人员技能力差

轮机工程专业人才培养计划注重适任证书的考证, 即应试教育, 导致了职业院校将绝大部分教学资源及教学重心放在考证要求的相关教学项目上, 相反, 其他考证时对轻视了轮机自动化、自动控制理论、计算机应用、船舶自动化设备故障判断与排除等课程的重要性, 导致其船舶电气维护管理方面薄弱, 造成了轮机员的技术能力不全面, 比如强机弱电。

2.2 轮机工程专业毕业生的职业技能不全面

在航运类企业的工作中, 企业一般会安排应届毕业的轮机员参加相关电子培训, 但培训时间短、培训计划及内容不系统、不到位, 导致轮机员的实际的电管能力没有得到提高。对于已经上岗的两年以上的轮机管理专业毕业生, 大部分缺乏电路识图、PLC编程维护及保养、高压电、常见电气设备管理故障判断与排除的知识, 进而限制实际能力的发展。

2.3 对船舶电气管理工作的认识不够

大部分轮机员从思想和意识上, 对船舶电气管理工作及职业技能的提高缺乏兴趣, 从电气设备管理工作的待遇、地位的角度来看, 多数轮机员认为电气管理工作比不上轮机员, 进而造成轮机员缺乏对船舶电气管理维护能力的学习积极性和自觉性。

2.4 教学实践性教学差和实践技能的培养效果不佳

院校在培养轮机专业学生的总体情况中, 电气方面的知识较薄弱, 还不能形成独立承担相应的船舶电气管理及维护的工作。随着船舶技术的发展, 船舶的自动化程度越来越高, 对轮机员的电气理论知识和技术能力要求也越来越高, 并且轮机员在补充电类知识之后的实践证明:轮机人员的各个方面的能力还未能达到船舶电气教学的目标。主要原因是现有教学计划中实践性项目是针对三管轮适任证书考试制定的, 着重强调应试实训, 没有强调实践能力的培养, 并且存在实训时间短、训练人数多、训练项目单调、训练内容陈旧等原因导致轮机专业学生实践操作技能的培养效果较差。

3 船舶电气教学的应对策略

根据船舶电气教学的目标, 针对教学中存在的问题, 提出以下教学应对策略。

(1) 实施船舶电气技能强化培训。为增强轮机员的船舶电气管理职业技能, 院校和企业以及轮机员三方面需要积极配合。院校应多方面整合自身的教学资源, 为航运公司的轮机员提供系统化培训。通过船舶电气技能的强化训练, 掌握船舶电气技术专业所必须的基础知识、基本理论和基本技能, 培养学员的独立解决问题的能力和工作能力, 同时具备船舶电气系统及设备安装、调试等能力, 培养学生掌握船用电气设备的管理技能。

(2) 修改和完善轮机专业人才培养方案。院校应在保证适任证书考试规定的能力培养基础上, 通过明确船舶电气管理维护技能的教学目标、调整人才培养方案、制定相应的设备标准和师资任职条件等措施来提高轮机工程技术专业学生的船舶电气管理技能。

(3) 改善实践训练环境, 加大实践教学实验室投入力度。为确保船舶电气教学的顺利开展, 院校方面应当加入资金投入, 提供与专业相匹配的具有一定职业环境的实践环境, 选择那些在实际应用中最广泛的内容进行重点讲解, 尽可能与实践相结合。

(4) 进行启发式教学, 注重能力的培养, 改善学生对职业的认识态度。课堂教育是培养学生创造能力的主要渠道, 是进行创新教育的重要途径。传统的教学多为注入式教学, 学生被动地学, 积极性没有调动起来, 这种教学效果可想而知。启发式教学有利于充分调动学生的积极性, 能动性, 发挥学生的主体作用, 促进教与学的互动, 活跃课堂气氛, 使学生在掌握知识的同时发展创新能力, 在不同的岗位上实现新的创新。

(5) 加强实训力度, 不断改善和更新教学模式提高教学效果。强调理论与实践相结合, 项目教学与实践相结合, 结合实际, 突出重点。在教学中强调船舶电气教学与轮机工程专业的融合, 引导学生把握专业知道的整体概念, 从实践的角度出发讲授专业课程的原理与方法。实行以能力培养为本位实施实践教学。尽可能做到有问题, 去实践;有实践, 才有能力的提高。在幅度改变学生对课程的传统看法。

(6) 以培养复合型的轮机管理人才为目标, 加强电子技术、自动化技术等多专业的教学。随着电子技术和自动化技术的发展, 电气自动化在月的白上的应用也越来越多。船舶自动化程度的提高了减轻了轮机员的劳动强度, 但是对轮机员的理论知识和分析问题的能力, 则提出了更高的要求。加强电子、自动化教学和新的考试大纲已有要求等方面的知识, 对管理好自动化程度较高的船舶具有非常重要的意义。

4 结语

随着世界航运业的不断发展, 船舶综合型管理人才倍受船运公司的青睐, 对于培养船舶方面的专业院校来说是挑战也是机遇。但是, 在面对传统轮机员强机弱电的技能结构以及船舶电气管理职业技能不足导致航运运营成本增加的现状, 以及教学效果显示, 院校在培养轮机管理人才方面需要不断的改进培养方案, 改善培养模式, 以培养全面的综合型的轮机管理人员为目标, 才可以有效提高在校轮机管理专业学生的船舶电气职业能力, 经培训的学员能迅速适应现代化船舶电气的管理岗位需要。只有在教育工作中不断地探索、总结和创新才能把理论教育与实践教育有机地结合起来, 才能培养出高素质的, 航运企业需要的机电合一的具有一定管理维护、分析解决问题的能力的轮机综合管理人才, 才能更好地为航运业服务。

摘要:根据笔者的多年专业教学经验, 本文从轮机工程专业船舶电气教学的理论与实践的教学角度出发, 提出教学的目标, 分析船舶电气教学中存在的问题, 提出应对策略。

关键词:轮机工程,问题,应对策略

参考文献

[1] 刘国平.电工工艺与船舶电气系统[M].北京大学出版社, 2008.

轮机工程论文题目范文第2篇

摘   要:广东华电韶关热电有限公司汽轮机的轴系检测使用艾默生公司生产的CSI6500系统,本文主要对各种原因引起的振动信号波动做出分析,并进行了相应的防误动的技术措施及改进方法,经实施效果分析可知这次改进不仅提高了汽轮机轴系振动监测的可靠性,而且保证了机组的经济运行,取得了较好的改进效果。

关键词:传感器  监测保护系统  CSI6500

1  TSI概述

广东华电韶关热电有限公司#1、#2号汽轮机组采用东方汽轮机厂生产的型号为C350/325-24.6/1.25/569/569的超临界,一次中间再热,单轴、三缸、双排汽、单背压、单抽凝汽式汽轮机,设计新蒸汽压力24.6MPa,温度为569℃。

#1、#2号机组汽轮机振动监测装置使用艾默生epro公司的CSI6500系列产品。主汽轮机监测的有:大轴偏心、机组键相、汽轮机转速、汽轮机相对振动、推力轴承轴向位移、胀差、高、中压缸绝对膨胀等。除高、中压缸绝对膨胀采用位移式LVDT、汽轮机转速键相采用霍尔效应探头以外,其余监测均采用电涡流式传感器。自2018年底双机投产以来,曾经出现汽轮机发电机组轴相对振动监测信号故障,导致汽轮机“非停”事件发生。使主机轴系振动保护监测装置的可靠性发生下降。优化提高主机轴系振动监测保护装置的可靠运行成为双机安全稳定运行迫切解决的问题[1]。

艾默生公司所生产的TSI汽轮机主要监测系统由测量一次元件、探头专用电缆、就地前置器、控制电缆和监测保护系统机柜(框架)组成。一次元件(传感器探头)安装在机组轴系轴承座上(或轴承箱内部)。一次元件(电涡流传感器)通过探头专用电缆与就地前置器相连。电涡流传感器探头电缆与延伸电缆的卡针接头应使用专用的接头保护器并热缩管热缩、PVC绝缘胶带缠绕。

机组各个轴承相对振动就地前置装置通过控制电缆与汽轮机轴系监测保护系统机柜(框架)端子排相连接。控制电缆应选用带铜网屏蔽的1.0×4电缆,单芯电缆的截面积2.5mm2。控制电缆的其中的四根线芯与就地前置装置的24+、com、24-接三个接线端子应接触良好牢靠,电缆铜网屏蔽层在此处不与任何端子连接,做浮空处理。控制电缆与汽轮机轴系监测保护系统直接连到监测保护系统机柜(框架)的接线端子排,控制电缆的铜网屏蔽层与公共(COM)端相连接。

在汽轮机轴系监测保护系统独立运行时,将系统电源的公共端与机柜框架的接地端子相连,确保轴系监测保护系统的单点接地要求,达到防止系统干扰的目的。在汽轮机轴系监测保护系统与DCS或DEH控制系统通过硬接线或通讯数据接口相连接时,要考虑整个系统防干扰,按主机系统要求实现单点接地。2018年11月一号汽轮发电机组发生一次非停,首出原因是轴振大停机,在对轴振动探头逐一检查时发现#6轴承X向振动信号线与传感器电缆的连接处磨破,屏蔽线与旁边导体连在了一起,引起#6轴承X向振动信号的大幅摆动导致机组跳机。可见信号电缆及屏蔽线必须正确、完好,这是保证测量准确、可靠的有力保障[2]。

2  原因分析

(1)系統轴系振动监测测量回路的抗干扰不好,造成外部环境信号干扰振动测量信号而误发轴振大超限,触发ETS系统动作,导致汽轮发电机组紧急停机。

(2)轴振监测系统的测量回路中,一次元件与延伸电缆卡针接头处松动造成信号波动而误跳汽轮机,存在机组运行安全隐患。

(3)探头安装工艺不严格,没有执行电力行业建设标准,未考虑到周围温度、轴承排油的油流冲击对其造成的不利影响。

3  改进方法

(1)东方汽轮发电机组(350MW等级)的TSI系统共有十六项轴承相对振动信号,分别来自汽轮机侧的十二个轴振测点和发电机侧四个轴振测点。十六项轴承相对振动信号通道任意一个达到高二值即遮断值(250μm)即触发汽轮机保护动作,紧急遮断汽轮发电机组。这种保护设计方式能很大程度保护机组主设备,但考虑到保护装置可能存在的误动情况并给机组“非停”带来不良影响,因此对保护动作条件进行分析改进是必要的。

汽轮机轴系振动理论上分析,高速旋转的汽轮发电机组轴系,其轴系的相对振动是整体的平稳状态,出现某一点X或者Y方向的突然变化,而其他相邻或者间隔的轴承振动点没有变化的情况极其罕见,常态是当某一个轴承的振动(比如2号轴承)发生振动增大时,汽轮发电机组相邻的高压或者中压段转子轴系的动平衡被破坏,汽轮发电机的整根轴系振动都会发生变化,相邻的轴承振动变化幅度越大。基于此,汽轮发电机组轴振动保护逻辑可以进行优化完善,实现及时发现轴系振动异常迅速停机又不会由于干扰因素大致测量失灵,而造成机组发生“非停”的目的。

综上所述,与东方汽轮机厂和自控中心充分沟通后将汽轮机组轴振保护逻辑优化为以下动作条件:汽轮发电机组十六项轴振测点,任意一轴振动高二值(250μm)AND任意轴振动高一值(125μm)发出汽轮机轴振大信号(延时3s)紧急遮断汽轮发电机组,避免轴承振动受到干扰导致测量出现失真,而使汽轮机“非停”事故。

(2)公司一、二号机组汽轮机监视保护装置采用CSI6500双通道轴振动测量模块卡件,6110轴相对振动监测模块关于限值监测功能有五种选择方式。其中一项报警抑制功能作用是:此项功能开启后如果模块出现通道故障,该通道的报警输出将被抑制。通道不会发出报警值,以避免发生误跳汽轮发电机。

根据公司两台机组实际情况,走访沟通多个兄弟电厂和监测系统技术专工分析、研究,将两台机组汽轮机监测系统轴相对振动卡件的监测模式选择采用报警抑制功能,提高汽轮机轴振动监测的可靠性,避免了轴振监测发出失真信号,导致“非停”汽轮机。

(3)针对艾默生公司的CSI6500系列产品探头专用电缆引线、延伸电缆进行热缩(内、外接头),规划电缆在轴承箱内走向,对敷设进行固定,加强电缆绝缘保护,避免发生破损;一次元件传感器到前置器中间都有一个插针的接头,而在实际机组运行中碰到该接头会使振动值突变,进而造成振动保护误动作。对于个别振动传感器到前置器中间插针的接头,将插针接头剪掉,将振动传感器到前置器的引线直接焊接,在焊接中要注意防止卡件烧损。经过长周期的运行,发现这种方法能保证振动测量不发生突变,保证了机组的稳定运行。

(4)做好探头的原始间隙电压的测量与记录;对一次元件、前置器、专用电缆的拆除做好保护、标记清晰、摆放整齐划一,避免造成一次元件的磕碰及安装错位。轴承回装过程中发现一次元件、专用电缆破损的必须更换。

4  实施效果

通过细致、严谨的优化和现场安装,更改CSI6500卡件报警抑制功能,确保一次元件的专用电缆等措施的整改到位,真正的避免了轴振动测量出现失真而“非停”汽轮机事故,提高了汽轮发电机组轴振动监测的可靠性,保证公司机组的长周期安全经济运行。

5  结语

本文所提出的接地问题希望引起有关技术人员的借鉴,目前机组投产时间短暂,在现场检查接线时要严格按照设备的产品说明书中给出的技术要求进行接线,以保证信号测量的准确、可靠。使汽轮机轴系监测系统保护系统安全、可靠地工作,避免设备损坏。使公司的设备保护和管理达到一个新水平,为公司创造更大的经济效益。

参考文献

[1] 钱进.汽轮机转子振动试验与分析[D].重庆大学,2008.

[2] 凌荣宇.300MW火力发电机组运行与检修技术培训教材-仪控[M].北京:中国电力出版社,2002.

轮机工程论文题目范文第3篇

摘 要: 电厂汽轮机运行直接关系到电厂整体的能耗水平,本文立足于汽轮机运行中的常见问题分析,对解决存在的问题、提升汽轮机运行控制水平的提高汽轮机运行参数、适当降低汽轮机组背压、改善汽轮机组热力循环、改进汽轮机构造等方面技术措施进行了探究。

关键词: 汽轮机;常见问题;运行控制

电厂生产运行中,汽轮机是主要的机械设备,运行能耗直接关系到电厂整体的能耗水平,还会影响生态环保等工作。汽轮机使用期限较长,短则几年,长达十几年,但是在长期的持续运行中,因为汽轮机的安装、试验、维修保养等方面工作不到位或是技术更新不快等,极易造成能耗水平降低。因此,有必要对当前汽轮机运行中存在的主要问题进行研究,有针对性的采取措施,提升汽轮机运行控制和能耗控制水平。

1.汽轮机运行中存在的主要问题

本文以某电厂的冲动式双缸凝汽型汽轮机为例进行运行状况分析。汽轮机的主要构造为高压和低压缸、前轴承箱、高压和低压转子等,其中低压缸为分流式构造、包含2个排汽口。该汽轮机组运行额定功率和经济功率均为100MW,主蒸汽压力为8.8MPa,蒸汽温度可达530℃,在排汽时绝对压力可达0.0049MPa,汽轮机使用的冷却水温度在20℃左右,给水温度在230℃左右,在经济功率下运行,蒸汽损耗约为370t/h。因为使用年限较长,效率较低,所以进行了大修,使运行效率由40%提升到43%,但是与汽轮机的设计值依然存在25%左右的差距。

经过对汽轮机运行状况分析,存在的主要问题是汽轮机喷嘴出现裂缝,在高压级的双列动叶上也存在缺陷,单纯的维修和保养难以修复,影响了运行效率。在高压和低压缸的结合部位,存在密封不紧密的问题,个别部位出现变形;在通流的部位出现了超过允许值的径向孔隙,造成蒸汽传输中存在汽损问题,降低了机组运行的热效率。在长期的运行中,因为蒸汽中存在一定的腐蚀物质,造成低压缸隔板阻汽片出现腐蚀问题,个别部位严重脱落,需要进行整圈的隔板汽封圈更换。

结合汽轮机运行环境,汽轮机的凝汽器循环效率也存在过低的问题。经过分析,主要是水源中含沙量较高,加大了汽轮机输送通道和泵内零部件的磨损,降低了泵效,特别是因为水中含沙量过多,降低了凝结器的清洁度,从而影响了循环泵扬程,使泵内流量难以达到设计值要求。同时,在实际运行中,除氧器长期磨损后造成的缺陷,姜乐乐汽轮机的运行气压,减少了三段抽汽的用汽量,而除氧器出水温度的降低又造成了二段抽汽的实际用汽量增加,而二段抽汽主要是在汽轮机内,也就增加了汽轮机的运行能耗。在长期运行中,因为低压转子的叶片极易磨损,经常需要大修,但长期维修后会产生开焊等问题,造成叶片上存在一些裂缝和变形问题,加之水锈蚀问题严重,造成叶片运行能耗较高。

为提升汽轮机组的热循环效率,为改造汽轮机组运行条件提供依据,对汽轮机进行热力试验,重点是对三段抽汽室进行监测,具体参数如表1所示。

经过试验和数据分析,可以看出,汽轮机低压缸低效运行的原因是处在湿蒸汽区域,隔板因为受水汽腐蚀出现脱落和汽封失效等问题,使得漏汽较为严重。同时,末级叶片受潮气影响,也极易出现腐蚀和损坏问题,破损主要出现在叶片下端网上20mm的背弧部位,长期缺陷状态下运行会增加流通量,加大了排汽损失,影响汽轮机组和低压缸的效率。

2.汽轮机运行提效对策措施

国外对汽轮机多进行技术改造,比如常用的三元流设计方式,整体设计长叶片级群以改善机组整体的流动空间;还通过应用低损高效的失叶型或自带冠叶片型的叶片技术,改善叶片的流动性和密封性,提升机组整体效率。基于国外的技术改造方式,可通过如下技术措施进行运行提效改造。

2.1提高汽轮机运行参数。

要准确把握汽轮机和锅炉的整体运行强度要求,以及内部零部件的强度要求,在强度允许的情况下适当提升汽轮机组的新汽压力和温度,要确保逐步提升压力和温度,并将最大值控制在运行强度要求极限值以内,通过参数提升提高能效水平。

2.2适当降低汽轮机组背压。

电厂汽轮机组的背压与机组整体的焓降密切相关,通过降低机组承受的背压,可以增大机组运行的焓降,并降低冷源的放热量,从而降低机组整体能耗,提升电厂运行经济效益。但是,因为实际运行中处于“真空”状态,所以需要遵循循环水的调度原则,确保机组参数调整安全。

2.3改善汽轮机组热力循环。

热力循环的调整,主要是设置更多地回热级数,对整个回热系统进行改进,实现机组由凝汽式向供热式的转变,特别是可以实现对废弃热能的有效利用,将废热加热凝结水。同时,还可以配套低压省煤器,提升机组的热力循环效率。对回热级数之间存在较大的轴向间隙或径向汽封问题,可以适当调整,特别是对喷嘴和叶片的轴向空隙,需要有针对性的降低,提升循环效率。

2.4改进汽轮机构造。

汽轮机内部构造的改进也有利于提效。比如,对加热器、抽气器和凝汽器等关键设备的改造。汽轮机调节方式也会影响能耗,要以安全性和实际运行情况为依据进行调整。比如,在安装和保养中,需要改善通流的间隙;要重点关注阀门等部位的泄漏问题,对存在泄露的部位及时维修或更换;在叶片设置中,各级的静叶片需要配备高效的变截面扭曲型叶片,实现对二次流损失的控制;对低压次的末级叶片,要尽量更换到整圈自镶式阻尼型长叶片;对汽封构造,要尽量杜绝漏气问题,将存在变形或孔隙过大的部位进行调整。同时,要对汽轮机运行各环节进行检查,对存在的废热回收利用不充分的部位进行适当的构造改造,或是增设废热回收装置,实现对废热的回收利用。

3.结论

综上所述,汽轮机运行情况直接关系到电厂的整体运行效益,通过对当前运行中存在的问题进行分析,有针对性的采取技术措施予以改进,提升整体运行能效,从而提升汽轮機运行控制水平。

参考文献

[1] 王岩.浅谈高压变频器在电厂节能改造工程中的应用[J].仪器仪表用户,2011(03).

[2] 张雁海.关于降低线损的分台区管理的研究[J].中国电力教育,2011(18).

轮机工程论文题目范文第4篇

摘 要:近年来,随着我国信息技术的快速发展,使其被广泛地应用在各领域中,充分发挥着自身的重要作用与价值。尤其是在水电厂的水轮机检修工作中,能够根据水轮机的工作能力、内部结构等综合性地考虑,是水电厂稳定发展的重要工作。目前,在各水电厂的发展中,都会遇到水轮机检修的问题由于受到了不同因素的影响,使水电厂水轮机运行问题与能源问题持续地发生。对此,需要水电厂能够提高重视度,加强对其的管理,采用现代和平信息技术,由专业的技术人员,针对水电厂水轮机的实际情况综合分析,制定出完善的检修方案,能够降低对能力的浪费,比对水电厂造成巨大的经济损失。

关键词:水电厂水轮机;检修方式;能量问题

针对水电厂的水轮机检修方式与检修时期的判断,主要是根据对水电机運行状态为标准。为了能够满足水电厂的运营需求,加大对水轮机的检修与管理,对先进信息化技术的引进,结合对水电厂水轮机的性能考虑,采取合理的检修方式方法,能够确保其自身的高效性、科学。此外,还需对检修后的水轮机进行试运行的,能够对具体的参数适当地调整。根据水轮机的能量恢复情况,对其结构运行情况的判断,从而能够提高水电厂水轮机的可靠性,对相关工作人员突出了更高的要求,为水电厂水轮机工作效率的提升提供有利条件,以确保水电厂水轮机的稳定运行。

一、现代化信息技术下水轮机的运行能力

结合目前水电厂水轮机的运行能力分析,会受到水轮发电机组能量指标、空气气蚀性指标、运行性能等各方面因素的影响,通过对相关信息数据的搜集与整理,能够分析出水轮机运行的工作能力与效率。通常情况下,都是以水轮机的基础性能为运行的重要前提,结合具体的应用需求,能够对水轮机过流通道的设计与建设,只有加强对各项实施环节的控制与监督,才能够确保水电厂水轮机的稳定运行[1]。随着我国信息技术的快速发展,创新出多样化的机械设计,但是在实际应用的过程中,只是为了提高工作效率,但是却忽视看对生产成本的控制。而降低机械设备的能源消耗,逐渐地成为机械设备创新发展的核心工作,能够确保机械设备的实用性,通过对其定期地检修,增强其稳定性。而在目前的管理检测系统中,还不具备完善的基础调节轴,整体的工作能仍有提升的空间,会对水电厂水轮机设备的正常运行造成不利的影响。

二、水电厂水轮机检修方式及能量问题的实例分析

为了能够对水电厂水轮机能量指标的科学判断,就需要对水轮机能量健康状况的详细勘察与掌握,需要由专业人员积极参与到现场的测定工作中,把重要的信息数据详细地记录,针对具有代表性的水电厂水轮机运行情况的综合分析。我们选取的是设备容量为1225MW,根据水电厂对业务结构的优化与调整,随着水电厂的发展对其不断地研究,在近十年内进行了6台大型设备的增容,整体的增容量到了一个中小型的发电厂,发展前景相当的乐观[2]。针对机组改造工作后完成,相关领导对水轮机的运行环境、检修技术等提出了更高的要求,以改进工作为重要基础,对其进行详细地分析,制定出具体的优化措施,即能够满足水电厂水轮机的运行需求,又能够详细掌握设备运行阶段的性能。为后续工作的稳定发展提供重要的信息依据,全面提升整体的工作效率与质量。但是,水轮机的内设部件一旦发生了故障,就会使能量指标严重下降,那么就需要相关人员能够及时地对其进行检修,准确地确定设备受损的具体位置,掌握设备受损的严重程度,采用科学合理的措施进行有效解决[3]。

针对此次的实例分析,对第一台水轮机进行机组容量增加时,是由225MW提升到255MW,正式运行到生产中,已经有8年多的时间。在使用的过程中,只对其进行了1次扩修、2次大修。扩修是把水头扩大到95m,使水轮机的工作效率提升了3%、出力提升了5MW。而针对最后一台机组进行增容处理时,对先进设备与技术的引进,总容量由260MW提升到了320MW。扩修水头为100m,整体的工作效率提升了1.5%、出力提升了8MW。

三、优化水电厂水轮机检修工作措施

(一)各项工作内容的明确划分,提高人员责任意识

针对水电厂水轮机的检修工作,需要水电厂各部门及人员的积极配合与参与,为了能够确保水轮机的稳定运行,就需要结合具体的工作内容与职责明确地划分,全面落实到各部门、各人员中,对相关工作人员提出了更高的要求。不仅要具备专业能力,而且还需要有责任意识,能够在自身的岗位工作中,以恪尽职守、认真负责的工作态度,加强对水电厂水轮机的检修管理与维护,严格按照图纸技术及设计标准实施,无论是对设备的拆装方法的选择,还是对设备修理方法的选择,都需要在标准要求下进行,遇到了相关问题要直接问责工作负责人[4]。

(二)加强对器具的检查,确保检修工作的顺利

对各种器具的严格检查,是检修工作的基础准备工作。根据检修项目的具体要求,对专用工具的检查,确保工具数量、起重设备无缺陷、使用前的安全检查等,都严格地检查,只有合格后才能引入使用。在检查工作中,如果发现了不合格的工具,需要及时地进行处理,避免对工作人员的生命安全造成危害人身。

(三)完善检修计划,确保整体的标准化

对检修计划的制定,需要结合水电厂的运营情况综合分析,主要是对设备缺陷、运行情况、检修内容等进行详细地记录,为后续工作的开展与实施提供科学依据[5]。尤其是对检修现场的管理,会涉及到重要的资料,使各项工作都能够严格地按照检修标准全面地落实,从而确保各项工作的科学性与合理性。

结语:

综上所述,针对水电厂水轮机检修方式与能量问题的探究,需要结合具体的实际情况综合分析,加强对其日常的管理,把具体的信息数据详细地记录,通过对信息数据的分析,能够及时地判断出水轮机能量状态,一旦发生了故障,就是对故障点的确认,采取科学合理的措施进行有效解决。而对水轮发电机的增容检修,根前后应用的对比,不仅到达了预期的效果,而且还使整体的工作效率全面地提升,确保水电厂水轮机的稳定性,从而促进水电厂的可持续发展。

参考文献:

[1]贾文伟,唐敏.水电厂水轮机检修方式及能量问题研究[J].商品与质量,2017,(30):266.

[2]牟汝安.水电厂水轮机检修方式和能量问题相关解析[J].数字通信世界,2015,(9):223-224.DOI:10.3969/j.issn.1672-7274.2015.09.204.

[3]崔岩.水电厂水轮机检修方式及能量问题相关探析[J].黑龙江科技信息,2015,(3):65-65.DOI:10.3969/j.issn.1673-1328.2015.03.060.

[4]李磊,王成普.论水电厂水轮机检修方式及能量问题研究[J].城市建设理论研究(电子版),2012,(27).

[5]陈桂林.论水电厂水轮机检修方式及能量问题[J].科技成果管理与研究,2010,(2):65-66.DOI:10.3772/j.issn.1673-6516.2010.02.016.

轮机工程论文题目范文第5篇

摘要:对于水泵水轮机,其泵工况下的驼峰问题无法避免。驼峰是一种与机体结构及其内部流动密切相关的反映在性能曲线上的一种不稳定现象。该问题不仅影响水泵水轮机泵工况高扬程条件下的起动和运行,同时还会产生较强的振动和噪声,直接影响机组安全稳定运行。目前,该问题已成为制约水泵水轮机发展的瓶颈和挑战。

关键词:水泵水轮机;不同导叶;驼峰特性

1水泵水轮机不同导叶开口的发展

抽水蓄能机组经历了100多年发展历史,其动力设备由当时的四机(发电机、电动机、水轮机和水泵4个主要部件)精简为现在的两机(发电电动机和水泵水轮机2个主要部件)和多级水泵水轮机(发电机和多级水泵水轮机2个主要部件)。水泵水轮机的研发是抽水蓄能技术核心,其发展趋势是单机容量越来越大,水头、转速越来越高,效率也接近常规水泵。

2水轮机存在的问题

水轮机与常规水电机组水轮机相比,抽水蓄能机组水泵水轮机还有其特殊的稳定性问题,主要包括水泵工况驼峰区稳定性问题、水泵工况启动过程的稳定性问题、水泵工况异常低扬程时稳定性问题和低水头水轮机工况启动时“S”区稳定性问题。

2.1泵水轮机的水头和转速均较高且启动、停机频繁

由于水泵水轮机的水头和转速均较高且启动、停机频繁,水泵水轮机的稳定性与可靠性问题更加突出,因此国内外对水泵水轮机的主要研究包括“驼峰”区和“S”区运行机理与稳定性研究、导叶翼型优化设计研究、叶片出水边的旋涡脱流研究、旋转部件与静止部件之间的相互作用研究(动静干涉)、水泵水轮机工况转换过渡过程稳定性、可靠性和转换速度优化研究等。对中国而言,接下来的20年是抽水蓄能发展的黄金时期,驼峰区水泵工况启动作为抽水蓄能电站过渡过程研究的最重要组成部分,对驼峰区稳定性问题进行研究具有重要意义,但是并没有针对水泵水轮机驼峰特性展开研利用CFD技术模拟了泵工况运行下的流场,得到了较为准确的扬程一流量曲线,并且发现在即将进入驼峰区时,活动导叶间存在强烈的旋涡,流动情況变得恶劣。采用非常定数值模拟方法得知驼峰特性与双列叶栅的旋涡结构有关。利用改进的可压空化模型对水泵水轮机水泵工况性曲线驼峰区进行数值模拟,得到了与试验数据较接近的结果,改进后的湍流模型能更好地预测。

2.2驼峰特性

驼峰特性与空化特性有关。水泵水轮机在高扬程、小流量区运行存在驼峰稳定现象,将使水电机组产生功率摆动和系统振荡。目前在工程上的解决方法是不稳定的最小水头与正常运行的最高扬程必须有一定的安全裕度(一般大于2%),认为可逆式水轮机最高扬程驼峰区安全裕度的选取非常重要,并对泵工况性能产生较大影响,建议水泵水轮机最高水头的驼峰区安全裕度不考虑电网频率低于50Hz的情况,这样可减小直径约2%,提高水泵平均效率0.2%~0.5%,降低水泵入力3%以上,提高水轮机平均效率0.3%~0.5%,同时改善水泵水轮机的抗空化性能并提高水轮机空载稳定性。

3水泵水轮机试验

3.1水泵水轮机模型

该水泵水轮机为某抽水蓄能电站水泵水轮机模型,为立轴、单级、混流可逆式。真机水轮机额定水头为447m,额定转速为375r/min,水轮机工况额定输出功率不小于382.7MW,水泵工况最大毛扬程为497.0m,50Hz发电电动机通过主轴法兰直接连接。水轮机工况俯视顺时针方向旋转,水泵工况俯视逆时针方向旋转。

3.2试验仪器与参数精度

试验台装有高精度的流量、差压传感器、绝压传感器、力矩传感器等原位标定系统,各试验参数的测量精度和运行稳定性满足国家标准和IEC有关规程的要求,标定软件采用LabVIEW开发的测试系统。流量计为美国R 0SEMOUNT电磁流量计,测量精度达到0.15%,试验前采用称重法进行标定,用小罐称重传感器所测量的罐内水的重量作为标准值,将小罐内水注入大罐同时采集大罐称重传感器的电量值,通过最小二乘法建立标准重量值与电量值的关系。水头和尾水传感器采用美国R 0SEMOUNT公司生产的3051型差压和绝压传感器,测试精度为0.075%。力矩传感器由德国赛多利斯公司生产,测试精度为0.04%,力矩传感器垂直安装以保证力的完全传递,测得的作用力乘以相应的力臂即获得作用力矩,对力矩传感器的标定是由作用于托盘上的标准砝码的重量与传感器的输出电量所确定的。

随着流量的减小,扬程升高,但是在各个开口低负荷、高扬程区域出现扬程下降现象;流量继续减小,扬程又再次升高,因此在这个区域出现一个正斜率区域,通常水泵水轮机运行在这个区域,将会出现剧烈振动、噪声等不稳定现象,从而影响机组安全稳定运行;该水泵水轮机水泵工况最优开口为27mm,随着开口减小,在低负荷区水泵工况扬程越高,扬程趋势越陡,同时驼峰现象更明显。

3.3小流量工况下转轮内部流态

机组在小流量工况下运行时,转轮出口流动呈现明显非对称性。紊乱的流动特征引发转轮内部与扩散段中产生涡结构与二次流结构。由于不良流态的出现,过流部件水力损失显著上升,并引发扬程的下降,导致机组形成扬程一流量曲线的驼峰区域。因此,改善小流量工况下转轮内部流态对于改善水泵水轮机驼峰特性具有重要的作用。该研究内容阐明了驼峰特性对水泵水轮机造成不良影响的机理,对改进机组水泵工况的水力性能提供了参考与帮助,对于水泵水轮机的稳定运行具有重要意义。

4不同导叶开口的驼峰特性

(1)对某一电站水泵水轮机模型水泵工况进行试验研究,得到了不同导叶开口下驼峰特性规律。随着活动导叶开口减小,在低负荷区水泵工况扬程越高,扬程趋势越陡,同时驼峰现象更明显,但是驼峰区域变小。

(2)在试验研究的基础上,对该模型进行三维实体建模和网格划分,并进行数值模拟。采用4种湍流模型分别对19mm活动导叶开口不同工况点进行数值计算,并与试验结果进行对比,最终确定SSTk-ω湍流模型。

(3)选取13mmm、19mm、25mm活动导叶开口,采用SSTk-ω湍流模型准确预测了扬程、力矩和效率与流量的关系曲线。结果表明,在25mm大开口下扬程、力矩、效率模拟误差比较理想,在19mm活动导叶开口下低负荷区和驼峰区误差较大,约为5%,在13mm活动导叶开口下小工况数值模拟误差最大,超过5%,有些工况甚至达10%。

(4)得到了水泵水轮机泵工况19mm活动导叶开口从低负荷工况点到超负荷工况点流动特性,认为驼峰特性与转轮流道内和固定导叶中部分流道流动分离和旋涡有关。

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