张军宝 韩童童 刘显有 郭 义 李 川

(二重(德阳)重型装备有限公司，四川618013)

抽水蓄能电站作为智能电网的重要组成部分，承担着调峰、填谷、调频、调相以及事故备用等重要作用[1]。抽水蓄能电站一般与火电、核电、风电等配合运行，可以有效调节电力系统生产、供应、使用之间的动态平衡，为保障电力系统安全稳定运行起到了极大的促进作用[2]，并在减少原煤消耗、二氧化碳减排等绿色环保方面有较大贡献。目前我国抽水蓄能装机占总电力装机的比例约为1.5%，远远不能满足系统发展的需要，未来抽水蓄能机组的发展前景十分广阔。抽水蓄能叶片是抽水蓄能机组水轮机核心零部件之一，由于其结构特殊，极易变形，急需掌握其铸造过程的变形情况，以生产出合格的产品。

1 抽水蓄能叶片结构

和传统的混流式转轮叶片相比，抽水蓄能叶片呈窄、长、薄的空间曲面类结构，以我厂承制的某电站FN抽水蓄能转轮叶片为例，其与下环相交部位的曲线长度为3150 mm，进水边曲线长度为440 mm，最小壁厚32 mm，最大壁厚92 mm，其表面积体积比为3.5，结构如图1所示。

图1 抽水蓄能叶片结构示意图Figure 1 Schematic diagram of the pumped storage blade structure

图2 冒口设置示意图Figure 2 Schematic diagram of riser setting

2 铸造方案

2.1 铸造方案分析

叶片呈异形板状类结构，因此混流式叶片一般采用“平撞立浇”的铸造方式，即进水边一般为浇注时的冒口位置。但抽水蓄能叶片曲率变化较大，进、出水边较短而过流面距离较长，采用常规进水边朝上的铸造方式明显不利于叶片凝固过程的顺序补缩梯度保证，容易发生型线尺寸变形及表面夹渣等铸造缺陷。……