[发明专利]一种轴流式水轮机配水装置及水轮机节能设计方法

说明书

本发明公开了一种轴流式水轮机配水装置及水轮机节能设计方法，属于水电机组节能设计领域，包括轴流式水轮机，轴流式水轮机安装于水轮机配水装置的下方，轴流式水轮机的尾部安装有尾水排水管，轴流式水轮机的内部布置有水轮机多级叶轮，水轮机多级叶轮用于提高轴流式水轮机的效率，水轮机配水装置包括多个配水动叶，配水动叶环形设置在水轮机主轴的外侧，水轮机配水装置与调速器连接，调速器与控制柜连接，水轮机配水装置的上方与上水库之间设置有闸门。当水电机组运行时，投入轴流式水轮机配水装置，提高能量利用率，增发电量，提升水电站的经济效益水平。

技术领域

本发明涉及一种轴流式水轮机配水装置及水轮机节能设计方法，属于水电机组节能设计领域。

背景技术

水电是清洁能源，可再生、无污染、运行费用低，便于进行电力调峰，有利于提高资源利用率和经济社会的综合效益。在地球传统能源日益紧张的情况下，世界各国普遍优先开发水电，大力利用水能资源。

水轮机是把水流的能量转换为旋转机械能的动力机械，它属于流体机械中的透平机械。在水电站中，上游水库中的水经引水管引向水轮机，推动水轮机转轮旋转，带动发电机发电。做完功的水则通过尾水管道排向下游。水头越高、流量越大，水轮机的输出功率也就越大。

水轮机按工作原理可分为冲击式水轮机和反击式水轮机两大类。冲击式水轮机的转轮受到水流的冲击而旋转，工作过程中水流的压力不变，主要是动能的转换；反击式水轮机的转轮在水中受到水流的反作用力而旋转，工作过程中水流的压力能和动能均有改变，但主要是压力能的转换。

混流式水轮机是世界上使用最广泛的一种水轮机，混流式水轮机适用的水头范围很宽，为5～700米，但采用最多的是40～300米。

水电机组设备庞大、结构复杂，水在进入水轮机时，要多次变向、节流，并且进入蜗壳延长了流经的路径，也增加了节流损失，造成了能量的浪费，因此急需一种轴流式水轮机配水装置及水轮机节能设计方法来提高水电能量利用率，减少能源的浪费。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种轴流式水轮机配水装置及水轮机节能设计方法，当水电机组运行时，投入轴流式水轮机配水装置，提高能量利用率，增发电量，提升水电站的经济效益水平。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是：一种轴流式水轮机配水装置，包括轴流式水轮机，其特征是，所述轴流式水轮机安装于水轮机配水装置的下方，所述轴流式水轮机的尾部安装有尾水排水管，所述轴流式水轮机的内部布置有水轮机多级叶轮，所述水轮机多级叶轮用于提高轴流式水轮机的效率，所述水轮机配水装置包括多个配水动叶，所述配水动叶环形设置在水轮机主轴的外侧，所述水轮机配水装置与调速器连接，所述调速器与控制柜连接，所述水轮机配水装置的上方与上水库之间设置有闸门。

进一步的，所述配水动叶为扇形结构，且配水动叶设置有4块。

进一步的，所述控制柜与试验装置连接。

一种水轮机节能设计方法，其特征是，采用如上所述的轴流式水轮机配水装置，过程如下：操作控制柜，通过调速器控制水轮机配水装置逐步开启，水进入轴流式水轮机，并流经水轮机多级叶轮，之后尾水排水管见水、压力正常；操作控制柜控制调速器逐步开大水轮机配水装置，轴流式水轮机升速，轴流式水轮机并网、带负荷至额定，检测尾水排水管的压力，以及轴流式水轮机各辅助系统的温度、压力；通过试验装置来试验轴流式水轮机配水装置的性能是否处于良好的备用状态。

本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：本发明实用性强，适合水电行业使用；具备科学性，能满足水电机组节能的要求；具有广泛的适用性，能提高能量利用率，提升水电站的经济效益水平。

附图说明

图1是本发明实施例的整体结构示意图。

图2是本发明实施例的水轮机配水装置的结构示意图。