【正文】 量 ： Qk=650m3/h （ 2）推力軸承與導(dǎo)軸承冷卻器用水量 ： /h0m81Q 3dcT ??Q 發(fā)電機(jī)總用水量 /hm830Q 3dcT ???? Q kf 故技術(shù)供水總用水量 / 4 31 8 ) %/ ( 7 0 3??? f （ 3）水輪機(jī)導(dǎo)軸承冷卻器用水量 ： hm ds /%5 3??? 擬采用水潤滑橡膠瓦水導(dǎo)軸承，潤滑水兼作冷卻用。 調(diào)速裝置壓力油槽容積： 30 ~18 mVV D ???? ）（ （ 225） 選取 YZ10型分離式油壓裝置。 油壓裝置分為分離式和組合式，本電站選擇組合式。 由此可選取電氣液壓型調(diào)速器 DT150。 （三）接力器最大行程 （ 1）導(dǎo)葉最大開度 : mZDa 1m a x0 ???? ? （ 222） （ 2）接力器最大行程 : maS )~( m a x0m a x ???? （ 223） （ 3）接力器總?cè)莘e : 322 m a x mSdCV D ?????? ? （ 224） 二、調(diào)速器的選擇 （ 1）主配壓閥直徑 水頭 ~ 裝機(jī) 270MW 南鎮(zhèn)水電站 畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算書 熱動 2 班 張明月 0902020204 29 主配壓閥直徑為 150mm。 一、調(diào)節(jié)功 計(jì)算及接力器的選擇 （一）調(diào)節(jié)功的估算 mNDHQA???????)500~200( 1m a x （ 221） （二）選取接力器直徑 大型調(diào)速器的導(dǎo)葉接力器容量選擇一般是按經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算出接力器直徑，然后選取與其接近且偏大的系列直徑。sT 。 五、轉(zhuǎn)速上升計(jì)算 由設(shè)計(jì)水頭下機(jī)組甩全負(fù)荷計(jì)算知，機(jī)組慣性時(shí)間常數(shù) Ta=，節(jié)滯后時(shí)間常數(shù) Tc=。 第二節(jié) 最大水頭下甩全負(fù)荷 一、最大水頭下機(jī)組流量 Q smHDPQ r / 917 a x2111 ?????? ? （ 210） smHD / 32m a x2111 ????? （ 211） 二、壓力引水系統(tǒng)平均流速 mVLVLVLVL BBCCTTii 30 ???? ???? （ 212） smLVLV ii / ??? ?? （ 213） 三、確定水流慣性時(shí)間常數(shù) Tw和最短關(guān)閉時(shí)間 TSH 0???? ?gH VLT iiw （ 214） 水頭 ~ 裝機(jī) 270MW 南鎮(zhèn)水電站 畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算書 熱動 2 班 張明月 0902020204 27 saaTT sSH 39。????????????ascTCfTT? （ 29） 1 0 a x ????? ?? 由以上計(jì)算可知，本電站機(jī)組設(shè)計(jì)水頭下甩全負(fù)荷時(shí)壓力升高與轉(zhuǎn)速升高均在允許范圍內(nèi)，取 8s=39。 第一節(jié) 設(shè)計(jì)水頭下甩全負(fù)荷 一、已知計(jì)算參數(shù) 6 9 1 mtlDKGD ti ?????? （ 21） 二、管道特性 水頭 ~ 裝機(jī) 270MW 南鎮(zhèn)水電站 畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算書 熱動 2 班 張明月 0902020204 25 smVLVLVLVL BBCCTTii / 3 3 0 0 0 3???????? （ 22） smLVLV ii / ??? ?? （ 23） 三、水流慣性時(shí)間常數(shù)： sgH VLT iiw ???? ? （ 24） 四、壓力上升計(jì)算 （ 一 ）壓力上升計(jì)算 ? ? ? ? 22 ??????? ???? m a x ???? mK ?? （ 25） 各管段的壓力升高 （ 1） 壓力鋼管 末端最大壓力升高 a x ?????? ?? ii TTT VL VL mHH TT ????? ? （ 2）蝸殼末端最大 壓力升高 a x ????? ???? ?? iiTTC VL L c V cVL （ 26） mHH CC ????? ? （ 3）尾水管中最大壓力降低 a x ?????? ?? ii BBB VL VL mHH BB ????? ? （ 27） 第二章 調(diào)節(jié)保證計(jì)算及調(diào)速設(shè)備的選擇 熱動 2 班 張明月 0902020204 26 （ 6）尾水管中最大真空度為： mmHgvHH BsB 22 ?????????? （ 28） 五、轉(zhuǎn)速上升計(jì)算 假定甩負(fù)荷后，導(dǎo)葉開始動作到最大轉(zhuǎn)速時(shí)刻之間的水輪機(jī)出力隨時(shí)間呈直線關(guān)系減至零。計(jì)算它們在甩全負(fù)荷時(shí)的壓力上升和速率上升，并取其大者。在甩負(fù)荷時(shí)，由于導(dǎo)葉迅速關(guān)閉，水輪機(jī)的流量會急劇變化，因此在水輪機(jī)過水系統(tǒng)內(nèi)會產(chǎn)生水擊，調(diào)節(jié)保證計(jì)算就是在初步設(shè)計(jì)階段計(jì)算出上述過程中最大的轉(zhuǎn)速上升及最大的壓力上升值。 ： 7 ?? 高程 ： ??頂 （二）廠房寬度的確定 由于蝶閥布置在住廠房內(nèi)部，需加大廠房寬度，取 Bs= ： mBx ? 主廠房總寬 mBBB sx ????? （三）主廠房長度 由蝸殼、尾水管、發(fā)電機(jī)等設(shè)備在垂直水流方向上 的尺寸決定，同時(shí)還應(yīng)考慮機(jī)組附屬設(shè)備及主要通道。 第一章 水輪機(jī)組選型設(shè)計(jì) 熱動 2 班 張明月 0902020204 20 三、尾水管計(jì)算 β 圖 15： 尾水管計(jì)算示意圖 如圖所示，水輪機(jī)流道尺寸按推薦的尾水管各部尺寸 確定，如下表： 表 18： 尾水管尺寸 單位 mm 尾水管支墩： b=~=1242mm R=3~6b=6210mm r=~=311mm l≥ =7600mm 三、 主閥的選擇 根據(jù)《水利機(jī)械》 P175 表 41，電 站水頭小于 200 米選用蝶閥。在此采用帶蝶形邊座環(huán)，其錐角 ?=55176。 三、 最優(yōu)方案主要參數(shù) 表 15： 最優(yōu)方案參數(shù)列表 轉(zhuǎn)輪型號 HL220 最大水頭 Hmax m 最小水頭 Hmin m 平均水頭 HA m 100 單機(jī)容量 N kW 135000 水輪機(jī)額定出力 kW 機(jī)組臺數(shù) 2 轉(zhuǎn)輪直徑 D1 m 機(jī)組轉(zhuǎn)速 n r/min 飛逸轉(zhuǎn)速 n r/min 項(xiàng)目 方案 2 方案 6 方案 8 水輪機(jī)型號 HL220 HL220 HL220 單機(jī)容量（ kW） 135000 67500 54000 機(jī)組臺數(shù) 2 4 5 轉(zhuǎn)輪直徑（ m） 機(jī)組轉(zhuǎn)速（ r/min） 250 300 水輪機(jī)平均效率（ %） 總投資 (萬元 ) 單位千瓦投資 (萬元 ) 總耗鋼量 (t) 單位千瓦耗鋼量 (t) 水頭 ~ 裝機(jī) 270MW 南鎮(zhèn)水電站 畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算書 熱動 2 班 張明月 0902020204 17 水輪機(jī)平均效率 額定流量 Qr 水輪機(jī)吸出高度 Hs m 0 第六節(jié) 最優(yōu)方案的進(jìn)出流水道計(jì)算 一、轉(zhuǎn)輪的計(jì)算 圖 14 轉(zhuǎn)輪尺寸示意圖 表 16 轉(zhuǎn)輪參數(shù) 1D 2D 3D 4D 5D 1h 2h 3h 0b 1000 1160 860 532 44 233 459 225 3800 4408 3268 855 二、蝸殼計(jì)算 （一）蝸殼型式、斷面形狀和包角的確定 由于本站應(yīng)用水頭在 ～ ，水頭大于 40m，采用金屬蝸殼，蝸殼斷面為圓形，當(dāng)蝸殼尾部用圓斷面不能和座環(huán)蝶形邊相連接時(shí)，采用橢圓形斷面，蝸殼的包角為 345176。算出每一方案的總耗鋼量和單位千瓦耗鋼量 ，計(jì)算過程見計(jì)算書。在 maxmin ~HH 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)對應(yīng)的出力的連線 L2， L1和 L2的交點(diǎn)即為（ HR， Pr）。 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。然后對每個(gè)水頭值作等效率曲線。 水頭 ~ 裝機(jī) 270MW 南鎮(zhèn)水電站 畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算書 熱動 2 班 張明月 0902020204 13 第四節(jié) 技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)計(jì)算 一、動能經(jīng)濟(jì)指標(biāo) （一）繪制轉(zhuǎn)輪運(yùn)轉(zhuǎn)綜合特性曲線 等效率曲線的繪制： （ maxmin ~HH ）內(nèi)取 5個(gè)水頭值（包括 minH 、PH 、 maxH ）。 二、進(jìn)行較優(yōu)方案的選擇 方案編號 11 都能較好地包圍最高效率區(qū)，對這幾個(gè)方案進(jìn)行迭代式算，進(jìn)一步確定較優(yōu)方案。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%即可停止迭代式算。再代入計(jì)算出 Q11，此時(shí)可比較兩次計(jì)算的 Q11是否相同。其中Q11r超過了出力限制線，說明 D1選的太??；若小于出力限制線，則說明 D1選的太大。當(dāng)在一張圖上有兩個(gè)或兩個(gè)以上的方案都能較好的包圍高效區(qū)時(shí)，則用迭代法計(jì)算水輪機(jī)的單位流量，包括設(shè)計(jì)水頭與最大水頭。 第三節(jié) 較優(yōu)方案的選擇 一、較優(yōu)方案的選擇 （一）選擇方法 將以上各待選方案的 n11max、 n11A、 n11min三條直線畫在各自的模型綜合特性曲線上，以每兩個(gè)方案為一個(gè)比較組。 第二節(jié) 水輪機(jī)主要參數(shù)的確定 一 、各方案 參數(shù)計(jì)算 按電站建成后，在電力系統(tǒng)的作用 和供電方式，電站裝機(jī)臺數(shù)分別按 2臺、3臺、 4 臺、 5 臺、 6臺 五 種方案進(jìn)行比較?？傃b機(jī)容量 270MW 二、轉(zhuǎn)輪的形式 本電站水頭范圍為 ~ 米，混流式水輪機(jī)應(yīng)用水頭較廣，約為20~700m，結(jié)構(gòu)簡單，運(yùn)行穩(wěn)定且效率高，單機(jī)容量由幾十千瓦到幾十萬千瓦，本設(shè)計(jì)選用混流式 kWmHn rs ?????? （ 11） 因此，以選擇 ns在 185 左右的水輪機(jī)為宜。另向黃宗鎮(zhèn)供遇約 12 萬千瓦。 該地區(qū)屬溫暖多雨氣候，年平均氣溫 ,實(shí)測最高氣溫 410C，最低氣溫 ,水頭 ~ 裝機(jī) 270MW 南鎮(zhèn)水電站 畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算書 熱動 2 班 張明月 0902020204 5 年平均雨日為 170 天左右，其中以五月份最多，為 23天， 11 月最小，為 7天。地形圖見附圖 21。 南江流域全境都為高山、深谷，壩址連在黃家鎮(zhèn)上游 15 公里處，電站進(jìn)入口設(shè)在大壩右側(cè)，廠址選在壩下游 5 公里處，進(jìn)水口至廠房間有壓力洞，長 公里，后設(shè)調(diào)壓井，調(diào)壓井后至廠房間壓力水管長約 200 米，廠房前分叉接至各臺機(jī)組。摘要 熱動 2 班 張明月 0902020204 2 abstract It is the mechanical and electrical initial design of Dongjiang hydroelectric power station, including: hydraulic turbine and power generator designed, governor and speed control equipment designed, auxiliary equipment designed and electrical part designed. In the chapter 1 of Hydraulic Turbine and Generator Designed, there is 1 kind of hydraulic turbine HL220 for selection, and there are 10 plans to be pared in this part. First, selecting better plans by paring power output line of generator and working territories of hydraulic turbine. Second, choosing the best one by assessing investment and average efficiency of every better plan. Finally, deciding to make the third plan as the best one. In the plan, I’ll use 3 units, the runner diameter is meter,and the speed of running is In the