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貴港水電站初步設(shè)計(jì)計(jì)算書畢業(yè)設(shè)計(jì)25-133m水頭120mw裝機(jī)-資料下載頁(yè)

2024-08-25 22:33本頁(yè)面

【導(dǎo)讀】熱能與動(dòng)力工程專業(yè)貴港水電站初步設(shè)計(jì)計(jì)算書

  

【正文】 ,取 3%儲(chǔ)備,則限制工況的單位流量 Q11′= Q11 97%=。 )( 2 0 8 3 39。111mHQ PDTrr ?????? ? ( 1226) 按我國(guó)規(guī)定的轉(zhuǎn)輪直徑系列,計(jì)算值處于標(biāo)準(zhǔn)值 之間,接近取 ,取 D1=(見(jiàn)式 1226)。 計(jì)算原型水輪機(jī)的效率 根據(jù)燈泡機(jī)組效率修正的方法,采用 Hutton 公式進(jìn)行修正 (見(jiàn)式 1227) : ])()([)1(1 TMTMMMT HHDD ?????????? ???? ( 1227) ① 原型水輪機(jī)最高效率為 (見(jiàn)式 1228): ])()([)1(1 TMTMMMT HHDDM a xM a xM a x ?????????? ???? 0 . 2 0 . 10 . 9 1 9 ( 1 0 . 9 1 9 ) [ 0 . 3 0 . 7 ( 0 . 3 / 5 . 5 ) ( 4 / 9 ) ] 0 . 9 7 3? ? ? ? ? ? ? ( 1228) ② 原型水輪機(jī)限制工況效率為 (見(jiàn)式 1229): ])()([)1(1 TMTMMMT HHDD ?????????? 限限限 ???? 0 . 2 0 . 10 . 8 8 3 ( 1 0 . 8 8 3 ) [ 0 . 3 0 . 7 ( 0 . 3 / 5 . 5 ) ( 4 / 9 ) ] 0 . 9 6 0? ? ? ? ? ? ? ( 1229) 同步轉(zhuǎn)速的選擇 單位轉(zhuǎn)速修正值為 (見(jiàn)式 1230) : 39。 39。 39。 39。m a x1 1 0 1 0 1 0m a x0 . 9 7 3( 1 ) 1 5 5 ( 1 ) 0 . 0 2 9 0 . 0 30 . 9 1 9Tm m mMn n n n??? ? ? ? ? ? ? ( 1230) 所以單位轉(zhuǎn)速不需要修正,由轉(zhuǎn)速相似公式 (見(jiàn)式 1231) : 熱能與動(dòng)力工程專業(yè) 貴港水電站初步設(shè)計(jì)計(jì) 算書 學(xué)生:樊越 19 / 99 學(xué)號(hào): 0702020313m in )/( 5 5110 rD Hnn pm ??? ( 1231) n 介于 ,取 n1=,n2=水輪機(jī)原型流量的計(jì)算 最大限制工況下原型流量 (見(jiàn)式 1232) : ① )/( 3221m a xm a x smHD rMT ????? ( 1232) 最優(yōu)工況下原型流量 (見(jiàn)式 1233) : ② )/( 322111 smHD rrr ????? ( 1233) 檢驗(yàn)水輪機(jī)的運(yùn)行范圍 ( 1) 當(dāng) n1=最大水頭 Hmax =、最小水頭按水輪機(jī)最低限制水頭 Hmin =水頭 Hp =, 對(duì)應(yīng)的單位轉(zhuǎn)速 (見(jiàn)式 1234~ 1236)。 11 1 m a x m i n 8 8 . 2 5 . 5 2 8 0 . 1 ( / m i n )3 . 0nDnrH ?? ? ? ( 1234) m in )/( 5 rHnDnpp???? ( 1235) 11 1 m i nm a x8 8 . 2 5 . 5 1 3 3 . 0 ( / m i n )1 3 . 3nDnrH ?? ? ? ( 1236) ( 2) 當(dāng) n2=最大水頭 Hmax =、最小水頭按水輪機(jī)最低限制水頭 Hmin =水頭 Hp =, 對(duì)應(yīng)的單位轉(zhuǎn)速 (見(jiàn)式 1234~ 1236)。 11 1 m a x m i n 9 3 . 8 5 . 5 2 9 7 . 9 ( / m i n )3 . 0nDnrH ?? ? ? ( 1237) m in)/( rHnDnpp???? ( 1238) 11 1 m i nm a x9 3 . 8 5 . 5 1 4 1 . 5 ( / m i n )1 3 . 3nDnrH ?? ? ? ( 1239) 熱能與動(dòng)力工程專業(yè) 貴港水電站初步設(shè)計(jì)計(jì) 算書 學(xué)生:樊越 20 / 99 學(xué)號(hào): 0702020313 (四)各方案列表如下 表 122 方案列表 轉(zhuǎn)輪型號(hào) 方 案 臺(tái) 數(shù) 直 徑 (m) 轉(zhuǎn)速 (r/min) n11max (r/min) n11p (r/min) n11min (r/min) bGZTF0730 bGZTF0730 1 3 2 3 3 3 4 3 60 5 4 6 4 7 4 75 8 4 79 9 5 10 5 79 11 6 12 6 選擇方法 將以上各待選方案的 n11min、 n11p、 n11max三條直線畫在各自的模型綜合特性曲線上,選擇三條直線包圍高效區(qū)最好的一個(gè)方案為較優(yōu)的方案。 在模型綜合特性曲線上比較方案的幾點(diǎn)說(shuō)明 ( 1)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 ; ( 2)在最大水頭和設(shè)計(jì)水頭下的 Q11值,是利用原型水輪機(jī)效率 η 計(jì)算出來(lái)的 Q11,但是 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 ,因此需要試算,求出較準(zhǔn)確的 Q11; ( 3)試算法的基本過(guò)程:首先假定一個(gè) ηT,由 Q11=Pr/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 ηT’(按限制工況點(diǎn)效率誤差Δ η 計(jì)),再代入Q11=Pr/ Q11,此時(shí)可比較 Q11’和 Q11是否相同,若不等,重復(fù)前面的過(guò)程,直到 Q11’和 Q11相同為止。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%即可。 熱能與動(dòng)力工程專業(yè) 貴港水電站初步設(shè)計(jì)計(jì) 算書 學(xué)生:樊越 21 / 99 學(xué)號(hào): 0702020313進(jìn)行較優(yōu)方案的選擇 方案 12 放棄,方 案 11 都能較好的包圍高效區(qū)。 第三節(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) 作各方案機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)特性曲線和等效率曲線,并求各方案的年發(fā)電量。 繪制轉(zhuǎn)輪運(yùn)轉(zhuǎn)綜合特性曲線等效率曲線的繪制 ( 1)在水輪機(jī)工作水頭范圍( Hmin~ Hmax)內(nèi)取 5 個(gè)水頭值(包括 Hmin=5m、H1=7m、 Hr=9m、 H2=11m、 Hmax=,計(jì)算各水頭對(duì)應(yīng)的單位轉(zhuǎn)速 n11,以各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。然后對(duì)每個(gè)水頭值作等效率曲線; ( 2) 在曲線 η =f( P)上過(guò)某效率值水平線與曲線相交,找出交點(diǎn)的 P、 H值; ( 3)作 P~ H 坐標(biāo)系,并在其中繪出計(jì)算中所選水頭值的水平線,將( 2)中得到的各交點(diǎn)按其 H、 P 值對(duì)應(yīng)點(diǎn)到 P~ H 坐標(biāo)系中,連接各點(diǎn)即得到某效率值的等效率線; ( 4)繪制出力限制線:在 Hr ~ Hmax之間,是一條 P=NG 的直線 L1,在Hmin~ Hr之間的出力限制線是 Hr和 Hmin 在額定出力時(shí)對(duì)應(yīng)的出力的連線 L2, L1和 L2的交點(diǎn)即為( Hr, Pr)。各方案的曲線見(jiàn)附圖。由附圖附表可作出圖 131。 根據(jù)所繪制的運(yùn)轉(zhuǎn)特性曲線計(jì)算各方案的年發(fā)電量 電廠運(yùn)行按圖 131 運(yùn)行, Q1 ηm從模型綜合特性曲線上查得, ηT = ηm+△ η, Hmin=3m。 熱能與動(dòng)力工程專業(yè) 貴港水電站初步設(shè)計(jì)計(jì) 算書 學(xué)生:樊越 22 / 99 學(xué)號(hào): 0702020313 圖 131 電廠運(yùn)行特性曲線 根據(jù)上圖確定各方案的發(fā)電量的經(jīng)濟(jì)效益,見(jiàn)附表。 二、機(jī)電設(shè)備投資和耗鋼量 (一)水力機(jī)械部分 ( 1)水輪機(jī)的重量 1G bHmKDG a11 ? ( 131) 式中: K、 b — 與水 頭有關(guān)的系數(shù),取 K=, b=; a — 與水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪直徑有關(guān)的系數(shù),11 Da ?? 。 表 131 水輪機(jī)的重量估算 項(xiàng)目 D1( m) b K 數(shù)量 m (臺(tái) ) 11 Da ?? 總重 bHmKDG a11 ? 1 6 (t) 2 5 (t) 3 4 (t) ( 2)發(fā)電機(jī)重量 FG 水輪發(fā)電機(jī)基本尺寸的估算 (見(jiàn)式 132~ 136) : 4 n1 2PSK??(cm) ( 132) Di: ??PDi 2? ( 133) lt 的計(jì)算 Nint nCDSl 2? ( 134) 熱能與動(dòng)力工程專業(yè) 貴港水電站初步設(shè)計(jì)計(jì) 算書 學(xué)生:樊越 23 / 99 學(xué)號(hào): 0702020313, 3 2?????????NnGF nSKG (t) ( 135) e. 發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子帶軸重量, Frr GKG ? ( t) ( 136) 式中: K1—— 系數(shù),取 ; Sn— 水輪發(fā)電機(jī)視在額定功率( KVA); Sn=NG/cosφ , cosφ取 ; P— 極對(duì)數(shù), P= 3000/n; C— 發(fā)電機(jī)利用系數(shù),取 ; Sn= NG/ cosφ; GF— 發(fā)電機(jī)重量; Gr— 發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子帶軸重量; KG— 估算系數(shù),取 8 ; Sn— Sn= NG/ cosφ; Kr— 經(jīng)驗(yàn)系數(shù),取 。 表 132 水輪發(fā)電機(jī)基本尺寸的估算表 項(xiàng)目 轉(zhuǎn)速 (r/min) NG (kW) cosφ K1 P ? (cm) Di (cm) lt (cm) GF (t) Gr (t) 1 20200 34 2 79 24000 38 3 75 30000 40 ( 3)起重機(jī)重量估算 表 133 起重機(jī)重估算 項(xiàng)目 NG (kW) D1 (m) 吊鉤 (t) 平衡梁 (t) Gr (t) 啟重量 (t) 跨度 ( m) 啟重機(jī)重量 (t) 1 20200 143 2 24000 6 27 154 3 30000 157 注:初估時(shí),起重機(jī)跨度 =D1 (m) ( 4)水利機(jī)械部分投資估算 表 134 水利機(jī)械部分投資估算 項(xiàng)目 臺(tái)數(shù) 水輪機(jī) (萬(wàn)元 ) 調(diào)速器 (萬(wàn)元 ) 起重設(shè)備 (萬(wàn)元 ) 輔助設(shè)備(萬(wàn)元 ) 設(shè)備安裝(萬(wàn)元 ) 總投資 (萬(wàn)元 ) 1 6 480 286 熱能與動(dòng)力工程專業(yè) 貴港水電站初步設(shè)計(jì)計(jì) 算書 學(xué)生:樊越 24 / 99 學(xué)號(hào): 07020203132 5 400 308 3 4 320 314 注: 水輪機(jī)的價(jià)格,按 /噸計(jì)算; ,按 80 萬(wàn)元 /臺(tái)計(jì)算; 3. 起重設(shè)備,按 萬(wàn)元 /噸計(jì)算;
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