[00794391]中小型水电站水轮发电机组经济高效运行及汽蚀与磨损防护研究

该项目是湖南省水利科技计划项目，合同编号为湘水科计[2009]203-10。湖南甚至南方境内的中小型水电站越来越多，经济运行问题就显得尤为必要。在保证水电站动力系统安全可靠供电的前提下，使水电厂运行获得最大的经济效益称为水电厂经济运行，与此相应的水电厂运行方式称为水电厂经济运行方式。水站厂内优化运行主要是研究水电站的出力平衡、流量平衡、水头平衡、水电站动力特性、机组最优启停顺序、工作机组的台数、机组间负荷或流量的最佳匹配方式、机组的最合理调节程序和电能生产的质量控制问题。在解决水电站厂内经济运行问题时采用的动态规划法是一种有效的解决厂内经济运行的方法。该文用该方法解决负荷分配问题时提出了数据归一原理，通过这种原理不仅解决了在编程时数据存储与输出问题而且增强了程序的通用性。在利用动态规划法对厂内经济运行进行计算时采用了Matlab与VB相结合的方法，充分发挥了不同软件在编程时的优点。在南方水轮机汽蚀磨损问题的研究还较少，但随着环境的改变，水质的恶化，汽蚀磨损问题将成为南方水电站不得不面对的问题。项目中探讨了涉及汽蚀磨损解决中的很多方法，从理论分析到实际检验、从传统的到现在的科技含量高的方法、从水轮机本身设计到机组运行的环境选择，都进行了详细阐述。该课题就是以湖南中小水电为依托，对引起汽蚀磨损的原因进行了系统的分析。具体阐述了水轮机选型、机组运行时负荷变化、机组运行时水头变化、机组补气和水的理化性能等对机组汽蚀磨损的影响。对于运行中的水轮机而言，研究的重点放在探索更高抗磨蚀性能的新材料和修复材料以及新工艺方面。多年的研究及应用的结果也表明，采用抗磨蚀性能好的材料，并采用各种新方法新工艺改变材料的表面特性，或在韧性基体上熔融、涂覆一层抗磨蚀性能好的高硬度覆层，以加强和改善其抗磨蚀性能。