水轮发电机组经济运行综合关键技术研究及工程应用
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设备医生官方号
时间：2023-07-31浏览：35
1.立项背景
作为现已建成的水电站，除部分具备装机扩容条件的水电站外，从提升机组运行效能，降低机组运行成本，优化机组经济运行能力着手，是水电企业谋求稳定发展的现实出发点之一，也是水电企业谋求安全发展的现实出发点之一。
本项目立项目的是综合研究并优化发电机经济运行能力，提升系统各组成部分的安全、经济、稳定运行能力，以显著降低机组运行中辅助设备的故障发生率，延长设备生命周期。同时本应用研究不但在构皮滩水电站机组高品质健康运行方面，而且在减少非计划停机方面实现巨大效益，对行业内水电企业也将提供有意的启示与借鉴经验。
2. 主要科技创新
项目组经过试验研究及工程实践，形成了成体系技术，有效提升了发电机综合经济运行能力。项目取得的主要创新成果如下：
创新点1：建立了基于机理分析、模型试验、水力优化设计、真机实验多位一体的水轮机振动问题诊断与处理体系，完成导叶进出水面曲率优化，解决600MW水轮机高负荷区异常振动、高负荷区域出力不足等难题。
创新点2：针对水轮发电机各金结冷却系统实际工况，采集水头、负载、振摆、水温、流量等关键数据，建立机组冷却系统最优运行模型，开发一种最优算法以提升冷却系统运行效能与机组运行经济性。
创新点3：提出并实现了水电机组复杂系统结构下，发电机重要辅助设备荐股稳定与经济性的最优运行方式。
创新点4：国内外首次全面系统的建立水电机组空气冷却系统流体模型，提出了综合考虑发电机内部内外气压差、风速等关键因素的成综合体系的油雾解决方案。
3. 与当前国内外同类技术主要参数、效益、市场竞争力的比较
本项目国内外首次全面开展了水轮发电机经济运行综合研究，综合性的分析了水轮发电机主设备、重要辅助设备对水轮发电机整体经济运行的影响，提出综合性的解决办法，首次建立发电机空气冷却系统流体模型，分析油雾产生机理并提出解决方案，该方法尚未在水电行业进行运用。
4.经济效益与社会效益
本项目于2014年启动，2018年11月至2019年5月构皮滩发电厂依次完成5台水轮发电机组经济运行综合关键技术研究并应用至今，通过系统性的研究发电机主系统运行效能与辅助系统经济运行，有效提升了发电机综合经济运行能力，降低机组综合耗水率与厂用电率，两年来产生经济效益5972.2万元，成果对国内外其他水电站的水电机组经济运行优化工作起到积极的推动作用，共同为推动十四五期间水电行业发展做出贡献。
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