温泉水电站水轮机选型初步计算
2021-08-16李阳
李 阳
(新疆水利水电勘测设计研究院,新疆 乌鲁木齐 830000)
1 电站概况
温泉水利枢纽工程是卡普斯浪河上的控制性工程,水库正常蓄水位1 900 m,正常蓄水位相应库容4 772万m3,死水位1 855 m,死库容567万m3,兴利库容4 205万m3,设计洪水位1 900.0 m,校核洪水位1 901.9 m,总库容5 082万m3。电站装机容量24 MW,多年平均年发电量0.9亿kW·h,装机年利用小时数3 750 h。温泉水利枢纽工程具有灌溉、工业供水兼顾发电等综合利用效益。
2 水库运行方式
工程利用调节库容对上游来水进行调节,水库运行方式为:每年的6月初至7月底,水库在死水位进行排沙、冲沙运行;其余时段根据下游农业用水、工业用水和生态泄流需求进行放水。
其中,每年10月至次年3月为枯水期,平均运行水头范围约为95~97.5 m,平均流量范围约为4~6 m3/s,平均出力范围约为3 450~4 700 kW(10月份参数略高,平均流量为8.78 m3/s,平均出力为7 253 kW),生态基流1.82 m3/s;其余时段为丰水期,下泄生态基流5.46 m3/s(见图1、图2)。

图1 全年各月流量变化曲线

图2 全年各月水头变化曲线
3 电站基本参数
(1)电站动能指标
装机容量24 MW,多年平均年发电量0.9亿kW·h,年利用小时数3 750 h。
(2)尾水位
校核洪水位1 804.217 m,设计洪水位1 803.044 m,正常尾水位(52.4 m3/s时尾水位)1 801.355 m,设计尾水位(9.5 m3/s时尾水位)1 800.72 m。
(3)水轮机工作水头
最大水头99.60 m,最小水头49.10 m,加权平均水头77.90 m。
4 水轮机选型技术难点
由于本电站丰水期与枯水期水头与流量变化很大,且电站的发电量主要来自于低水头的丰水期;因此,既要丰水期机组多发电,又要保证枯水期高水头工况运行的安全稳定性,水轮机选型是一个很大的难题。
由于混流式水轮机转轮叶片不可调节,只有活动导叶单调节,因此当运行工况偏离最优点时,不仅水轮机效率降低,而且水流将在转轮叶片进口产生撞击、脱流。……
