青山殿水电站水轮机经济运行分析及水库优化调度.docVIP

青山殿水电站水轮机经济运行分析摘要：针对电站水轮机的经济运行问题,从水轮机的工作水头、运行效率方面进行了分析。关键词：水轮机　经济运行　耗水率　效率1 概述 青山殿水电站装有台MW水轮发电机组，电站的主要任务是发电调峰，设计年发电量kW·h。设计年均径流量为m3。然而近年来由于天然径流的减少，水库的实际来水远少于设计值，据统计200～年水库的年径流仅分别为m3、73092.66万m3、m3、m3，来水形势非常严峻，如果不能更充分地利用现有来水，做好电站的经济运行，势必严重影响效益。发电耗水率指标是衡量水电站经济运行情况的主要指标,而影响该指标的主要因素之一就是水轮机的经济运行工况的好坏，因此要降低发电耗水率，必须优化水轮机的运行参数，改善其运行工况。从水轮机运行的两个关键参数工作水头和效率出发，进行优化分析，以求通过水轮机的经济运行来提高电站的经济运行水平。水轮机主要参数?????水电站水轮机由天津阿尔斯通公司，天津阿尔斯通 3水轮机在不同水头下的经济运行分析?????.1　不同水头下的水轮机耗水率分析水库库容较小，总库容仅m3，m3调节能力非常有限，因此电站的运行水位经常有较大变化，电站最低运行水位为高程，最高运行水位为m高程，最大变幅达m，这对水轮机来说意味着工作水头大变化，从水轮机的出力公式N=9.81Q·h·η不难分析运行水头与出力的关系:运行水头越高，水轮机能量特性越好，单位千瓦时的耗水就越小，以水轮机为例，一出了该水轮机在m、m、m工作水头下的水轮机耗水，显然水轮机工作水头对其耗水有着显著的影响：在上述低中高三个水头下水轮机发出Mw出力，耗水分别为m3、m3、m3，设发电用水1000万m，则发电量分别为万kW.h、万kW.h、万kW.h，以上网电价0.元/kW.h计算，经济效益分别为万元、万元、万元，可见相同的发电用水，因水头的不同而产生的效益大小差别大，所以要降低发电耗水率必须提高水轮机的工作水头。 ? 3.2　提高水轮机的工作水头的措施应保持水库的高水位运行。保持水库的高水位运行，这是提高水轮机工作水头的主要措施。目前水库的运行水位主要受水调和电调两方面因素制约：第一、水库的运行要满足防洪要求。水库汛期为～，水库运行水位不得超过汛限水位m高程,而能量特性较差，表现出较高的发电耗水率。第二、电网的运行需要。作为电网的调峰电源，电站由于调峰的需要,往往实际发电运行方式要偏离计划的经济运行方式，因此水库难以保持在较高的经济水位运行，从而导致发电成本的增加,特别是紧张的供电局面,电厂的调峰任务，水调和电调的矛盾将更加突出，寻求二者的优化运行、实现经济调度是电站课题。应减少水轮机输水系统的水头损失。试验表明，电站水头损失较大，水头损失随过机流量的增大而增加在情况下，水头损失在2～3m之间。降低电站水头损失的有效途径就是定期进口拦污栅以减少水头损失，提高机组发电潜力。水轮机效率分析?????.1　水轮机运行负荷率的现状近年来水电站机组的负荷情况总体，主要是因为：一、水电站?????4.2　水轮机运行效率分析水电站安装的是式水轮机，该机型相对其他机型而言，其特点是效率较高，高效区，见水轮机效率特性曲线（图）,可明显看出:一、效率曲线较。在m的工作水头下，水轮机出力MW、MW时的效率分别为%、%,效率差值%。二、高效区较。在m的工作水头下，水轮机在MW以上的出力范围内运行效率基本在%以上，其中在MW～MW的出力区，水轮机效率在9%以上，出力水轮机效率下降。之所以呈现上述特性，是由于式水轮机转轮叶片是设计的，叶片最优工况满足进出口水流的最佳要求。当水轮机偏离设计工况时，叶片进口有冲角、出口有旋转速度，使得水力损失增大，效率下降，且偏离设计工况越远，水力损失越大，效率越低，同时由于水轮机内部流态的破坏，产生压力脉动，导致机组的振动、摆度加剧，影响机组的稳定运行，严重的会造成构件的疲劳破坏，大大缩短水轮机寿命。因此水轮机应尽量在设计工况下运行，不要偏离该工况太远，对水轮机来说，水头在m时，机组负荷应～MW；水头在0m～m时，机组机负荷～MW；水头在m以上时，机组负荷不低于20MW，在上述较高的负荷区运行，水轮机能保持较高的效率，水能利用充分，能量特性较好。 m3。次主汛期（4－5月）汛限水位86.3米，主汛期（6月1日－7月15日）汛限水位80.0米，次主汛期（7月16日－10月15日）汛限水位85.0米。调度原则如下： 序号 汛期 时间 控制水位（m） 来水量（m3/s） 泄洪原则 备注 1 次主汛期 4月1日— 5月30日 86.3 　 　灵活控制 　 2 主汛期 6月1日— 80 ＜3000 Qin=Qout 入库流量=Qin 　 　7月15日 ＞3000 Qout=3000 出库流量=