水電機(jī)組轉(zhuǎn)輪汽蝕監(jiān)測(cè)技術(shù)的應(yīng)用

簡(jiǎn)述了水輪機(jī)轉(zhuǎn)汽蝕的成因, 分析了基于加速度和超聲波傳感器監(jiān)測(cè)的汽蝕監(jiān)測(cè)原理, 以及轉(zhuǎn)輪發(fā)生汽蝕時(shí)的噪音特點(diǎn)。
水電機(jī)組的汽蝕對(duì)轉(zhuǎn)輪葉片和過(guò)流部件會(huì)造成嚴(yán)重?fù)p壞, 鑒于空蝕的嚴(yán)重程度已經(jīng)成為一般水電廠大修周期的決定性因素等方面的考慮, 我們對(duì)緊水灘站兩臺(tái)混流式機(jī)組進(jìn)行在線汽蝕監(jiān)測(cè), 以便及時(shí)調(diào)整機(jī)組運(yùn)行方式, 采取有效措施來(lái)減少汽蝕的發(fā)生, 同時(shí), 通過(guò)掌握水輪機(jī)汽蝕發(fā)展趨勢(shì), 指導(dǎo)機(jī)組檢修。汽蝕監(jiān)測(cè)裝置采用的是北京華科同安公司和清華大學(xué)熱能工程系聯(lián)合開(kāi)發(fā)的TN8000 型狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷系統(tǒng)。
汽蝕是水輪機(jī)有待解決的主要問(wèn)題之一, 產(chǎn)生汽蝕現(xiàn)象的根本原因是低壓區(qū)的存在。當(dāng)流經(jīng)過(guò)流部件的水流的絕對(duì)壓力下降到其汽化壓力時(shí), 水開(kāi)始蒸發(fā)產(chǎn)生汽泡, 汽泡隨著水流進(jìn)入高壓區(qū)時(shí), 汽泡內(nèi)的蒸汽重新凝結(jié)成水, 汽泡原來(lái)所占的空間便形成真空, 周?chē)母邏核髻|(zhì)點(diǎn)高速地沖擊這一空間, 形成強(qiáng)大的水擊壓力, 沖擊過(guò)流表面。汽泡的形成和破裂, 壓縮和膨脹的重復(fù)循環(huán), 產(chǎn)生高頻率的脈沖水擊壓力, 使轉(zhuǎn)輪過(guò)流表面受到錘擊, 局部材料剝蝕。
汽蝕使水輪機(jī)性能惡化, 轉(zhuǎn)輪的效率和過(guò)水能力降低, 嚴(yán)重時(shí), 導(dǎo)致水輪機(jī)振動(dòng)增大以及部
件表面侵蝕破壞。對(duì)混流式水輪機(jī)來(lái)說(shuō), 長(zhǎng)時(shí)間在偏離允許工況下運(yùn)行, 有可能產(chǎn)生嚴(yán)重的汽蝕破壞。