【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 所以不用修正。即： m in/7901111 rnn Mr ?? 則： m in/ 7 56791110 rD Hnn a ???? 處于 ， 兩者都取。 計(jì)算水輪機(jī)的運(yùn)行范圍 ① n=最大水頭、最 小水頭和平均水頭對(duì)應(yīng)的模型水輪機(jī)單位轉(zhuǎn)速 m in)/( m a x1m i n11 rHnDn ???? m in)/( rHnDnaa???? m in)/( m i n1m a x11 rHnDn ???? ② n=最大水頭、最小水頭和平均水頭對(duì)應(yīng)的模型水輪機(jī)單位轉(zhuǎn)速 m in)/( m a x1m i n11 rHnDn ???? m in)/( rHnDnaa???? 參考文獻(xiàn) [1] P39（ 322）式 參考文獻(xiàn) [1] P156（ 636）式 參考文獻(xiàn) [1] P157表 69 參考文獻(xiàn) [1] P36（ 314）式 參考文獻(xiàn) [1] P36（ 314）式 秀灣水電站 47m～ 65m 水頭 200MW 裝機(jī)容量機(jī)電初步設(shè)計(jì) 學(xué)號(hào)： 06022213 14 m in)/( m i n1m a x11 rHnDn ???? 設(shè)計(jì)工況下的單位流量 rQ11 : smHDPQrrr / 111?????? ? 式中： r? 設(shè)計(jì)工況點(diǎn)原形效率， rP 機(jī)組的 額定出力 （ KW） ㈣ 、 五臺(tái) (單機(jī)容量 40 MW) 計(jì)算轉(zhuǎn)輪直徑 水輪機(jī)額定出力： )( 104 4 kwNP GGr ???? ? 上式中： G? 發(fā)電機(jī)效率 ,取 GN 機(jī)組的單機(jī)容量（ KW） 取最優(yōu)單位轉(zhuǎn)速 n110=79r/min 與出力限制線交點(diǎn)的單位流量為設(shè)計(jì)工況點(diǎn)單位流量，則 Q11r=,對(duì)應(yīng)的模型效率ηm= 3，暫取效率修正值 Δη= ， η= 3+=。模型最高效率為 0M? ＝ 。 )( 0 8 1 6 mHQPDrr?????? ? 按我國(guó)規(guī)定的轉(zhuǎn)輪直徑系列，計(jì)算值在標(biāo)準(zhǔn)值 與 之間。用四分之一 原則法 選擇 D1=。 計(jì) 算原型水輪機(jī)的效率 設(shè)計(jì)工況 原型水輪機(jī)的最高效率： )(1)1(1 55110m a x ??????? DD MM?? Δη =ηmax 0M? == 參考文獻(xiàn) [1] P157 參考文獻(xiàn) [1] P162 參考文獻(xiàn) [1] P9表 13 參考文獻(xiàn) [1] P38（ 317）式 參考文獻(xiàn) [1] 熱能與動(dòng)力工程專(zhuān)業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)者：朱宏 15 η =ηm+Δη= += 同步轉(zhuǎn)速的選擇 單位參數(shù)修正： 011011011m a xm a x01111%3) ()1(MMMMMnnnnn??????? ?? 所以不用修正。即： m in/7901111 rnn Mr ?? 則： m in/ 9 56791110 rD Hnn a ???? 處于 ， 兩者都取。 計(jì)算水輪機(jī)的運(yùn)行范圍 ① n=最大水頭、最小水頭和平均水頭對(duì)應(yīng)的模型水輪機(jī)單位轉(zhuǎn)速 m in)/( m a x1m i n11 rHnDn ???? m in)/( rHnDnaa???? m in)/( m i n1m a x11 rHnDn ???? ② n=最大水頭、最小水頭和平均水頭對(duì)應(yīng)的模型水輪機(jī)單位轉(zhuǎn)速 m i n)/( 4m a x1m i n11 rHnDn ???? m in)/( rHnDnaa???? m i n)/( 4m i n1m a x11 rHnDn ???? 設(shè)計(jì)工況下的單位流量 rQ11 : P39（ 322）式 參考文獻(xiàn) [1] P156（ 636）式 參考文獻(xiàn) [1] P157表 69 參考文獻(xiàn) [1] P36（ 314）式 參考文獻(xiàn) [1] P36（ 314）式 參考文獻(xiàn) [1] P157 秀灣水電站 47m～ 65m 水頭 200MW 裝機(jī)容量機(jī)電初步設(shè)計(jì) 學(xué)號(hào)： 06022213 16 smHDPQrrr / 111?????? ? 式中： r? 設(shè)計(jì)工況點(diǎn)原形效率， rP 機(jī)組的 額定出力 （ KW） 參考文獻(xiàn) [1] P162 熱能與動(dòng)力工程專(zhuān)業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)者：朱宏 17 三 、各方案列表如下 表 1－ 2 方案 臺(tái)數(shù) 直徑(m) 轉(zhuǎn)速(r/min) min11n (r/min) an11 (r/min) max11n (r/min) Pr(MW) ? % HL220/D74 n110=79r/min Q11r=一 2 125 二 2 三 2 四 2 五 3 150 六 3 七 4 八 4 九 5 十 5 第三節(jié) 較優(yōu)方案選擇 一 、畫(huà)各方案工作范圍 在模型綜合特性曲線上畫(huà)出根據(jù)給定的特征水頭 Hmin、 Hr、 Hmax 以及另取 一個(gè)水頭 H1 所對(duì)應(yīng)的單位轉(zhuǎn)速 n11和水輪機(jī)出力限制線相交。 在最小水頭下，水 輪機(jī)不能發(fā)出額定出力，此時(shí)水輪機(jī)受到出力限制線的限制，所以不需要試算最小水頭下的 Q11。 在最大水頭和設(shè)計(jì)水頭下，用原型水輪機(jī)效率η計(jì)算出來(lái)的 Q11和此水頭對(duì)應(yīng)的 n11的交點(diǎn)的模型水輪機(jī)效率加上修正值并不一定等于 η ，這就需要試算。 由 CHDPQ rrTr ?? ?，假定一個(gè) η T，由此公式計(jì)算出一個(gè) Q11’, 再由Q11’ 和對(duì)應(yīng)水頭的 n11 在圖上找到一點(diǎn)，并查出此點(diǎn)的 ηm, 將此 ηm 轉(zhuǎn)換成原型效率η T’ （按限制工況點(diǎn)效率誤差 Δη 計(jì)），此時(shí)可比較 η T’ 和 η T 是否相等，如果不等，則從新將 η T’ 代入公式 計(jì)算，重復(fù)前面的過(guò)程，直到計(jì)算值同假設(shè)值相等為止，為了減少試算次數(shù)，一般只要前面兩次單位流量相差值小于 5%就認(rèn)為可以了。 各方案計(jì)算列表如下： 秀灣水電站 47m～ 65m 水頭 200MW 裝機(jī)容量機(jī)電初步設(shè)計(jì) 學(xué)號(hào)： 06022213 18 表 1－ 3 設(shè)計(jì)水頭 Hr=56m 最大水頭 Hmax=65m Q11 )( 3sm η m(%) Q11 )( 3sm η m(%) 方案一 方案二 方案三 方案四 方案五 方案六 方案七 方案八 方案九 方案十 將兩個(gè)試算點(diǎn)連接起來(lái)，這樣由水輪機(jī)出力限制線、以及五個(gè)水頭所對(duì)應(yīng)的單位轉(zhuǎn)速就圍成了各個(gè)方案的工作范圍。 二、初選較優(yōu)方案 根據(jù)前面擬定的各 方案的工作范圍是否包含高效區(qū)，或者包含高效區(qū)的面積大??；設(shè)計(jì)水頭與平均水頭是否接近等原則來(lái)初選較優(yōu)方案。所列較優(yōu)方案如下： 表 1－ 4 方案 臺(tái)數(shù) 單機(jī)容量 （ MW） 直徑（ m） 轉(zhuǎn)速 (r/min) 轉(zhuǎn)輪型號(hào) 方案 I 2臺(tái) 100 125 HL260/D74 方案Ⅱ 3臺(tái) 200/3 150 HL260/D74 方案Ⅲ 4臺(tái) 50 HL260/D74 三、反算設(shè)計(jì)水頭 方案Ⅰ )( 2 52111 mnnDHrr??????? ??????????? 方案Ⅱ )( 5 02111 mnnDHrr??????? ??????????? 熱能與動(dòng)力工程專(zhuān)業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)者：朱宏 19 方案Ⅲ )( 2111 mnnDHrr??????? ??????????? 四、反算設(shè)計(jì)流量 方案Ⅰ )/( 0 2 322111 smHD rrr ????? 方案Ⅱ )/( 3 4 322111 smHD rrr ????? 方案Ⅲ )/( 0 3 322111 smHD rrr ????? 第四節(jié) 技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)計(jì)算 一．動(dòng)能經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 根據(jù)運(yùn)轉(zhuǎn)特性曲線，求各方案的平均效率 繪制轉(zhuǎn)輪運(yùn)轉(zhuǎn)綜合特性曲線和等效率曲線的繪制： （ 1）在水輪機(jī)工作水頭范圍（ Hmin～ Hmax）內(nèi)取 4 個(gè)水頭對(duì)應(yīng)的單位轉(zhuǎn)速 n11值在模型綜合特性曲線上作水平線與其等效率線相交得一系列交點(diǎn)，根據(jù)交點(diǎn)處的 Q11和 ηm 計(jì)算出原型水輪機(jī)的效率η和出力 P 具體結(jié)果見(jiàn)附表 1。 （ 2）將各點(diǎn)的 H、 P 值繪在坐標(biāo)圖上，將各點(diǎn)連成光滑曲線，即為某 η 的效率值。 （ 3）繪制出力限制線。在 Hmin～ Hr 之間出力限制線一般由模型綜合特性曲線的 95%出力限制線換算而得。各方案的曲線見(jiàn)圖 11 至 13。 （ 4）根據(jù)所繪制的運(yùn)轉(zhuǎn)特性曲線計(jì)算各方案的平均效率 秀灣水電站 47m～ 65m 水頭 200MW 裝機(jī)容量機(jī)電初步設(shè)計(jì) 學(xué)號(hào)： 06022213 20 Hmax圖11 方案 Ⅰ 圖1 2 方 案 Ⅱ 熱能與動(dòng)力工程專(zhuān)業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)者：朱宏 21 H m inH rH m a xH (m )P (M W )圖1 3 方案 Ⅲ 利用面積法求各方案的平均效率 ： ?? ???AAa 221 ??? 式中η η 2 為特性曲線上相鄰等效率線上的效率值， A 為兩相鄰效率線之間的面積。具體計(jì)算表見(jiàn)附表 2，結(jié)果如下： 表 1－ 5 方案 I Ⅱ Ⅲ 平均效率 二．機(jī)電設(shè)備投資和耗鋼量 (一 )、水力機(jī)械部分 由前選型計(jì)算可知選擇水輪機(jī)為 HL260/D74,根據(jù)轉(zhuǎn)輪直徑 ,估算各種方案的水 輪機(jī)的重量 : 表 1－ 6 方案 臺(tái) 數(shù) 直徑(m) 單 重 （ t/臺(tái)） 總重 (t) 單 價(jià) (萬(wàn)元 /t) 總 價(jià) (萬(wàn)元 ) Ⅰ 2 440 880 3080 Ⅱ 3 290 870 3045 Ⅲ 4 150 600 2100 參考文獻(xiàn) [4] P139圖 255 秀灣水電站 47m～ 65m 水頭 200MW 裝機(jī)容量機(jī)電初步設(shè)計(jì) 學(xué)號(hào)： 06022213 22 按一臺(tái) 30萬(wàn)元來(lái)考慮，故各方案總價(jià)估算如下： 方案Ⅰ 總價(jià) 302= 60 萬(wàn)元 方案Ⅱ 總價(jià) 303= 90 萬(wàn)元 方案Ⅲ 總價(jià) 304= 120 萬(wàn)元 3. 起重設(shè)備