水轮机转轮汽蚀后怎么处理 摘 要：水轮机汽蚀产生会引发机组转轮材料破坏、金属剥蚀，水轮机效率降低，发出噪声、产生振动，并威胁水轮机的安全运行本文从水电站初始设计存在考虑不足、水源改变、机械材料使用机组安装偏差、运行维护存在问题等方面找出产生水轮机汽蚀的原因，详细分析产生原因，依据现在的运行情况、运行工况、存在问题等分门别类，综合考虑，深入研究，找到处理问题的关键所在，确定最优的处理方案，确保机组处于最优的运行方法下运转，降低汽蚀，降低汽蚀产生的不良影响，提升水资源的利用效率，为小水电处理水轮机转轮汽蚀问题，提供一定的参考意见 关键词：转轮汽蚀 机组效率 改造处理方法 1.水轮机的气蚀问题 新兰水电站属于河床式水电站，水轮机型号ZD760-LH-200，装机容量4×1000kw，额定转速/min，流量/s，设计水头H=1988年开始正式投产运行，运行几年后，发觉转轮叶的汽蚀问题相当严重，在1个大修期限内，在转轮后面离外缘约200mm的范围内，靠近出水边外有的地方汽蚀深度达20mm，也就是剥蚀指数K=×/h，属于u级汽蚀，在转轮叶后面的外缘，发生从进水边到出水边，宽20mm，深10mm的间隙汽蚀，还有整个叶片的外缘的部分向下凹，尤其是出水边，转轮室也存在大量汽蚀空洞，有的地方15mm厚钢结构的转轮室几乎洞穿。
水轮机的汽蚀是一个复杂的物理和化学现象，它使水轮机效率降低，材料破坏，并威胁水轮机的安全运行 水轮机发生汽蚀时，常引发金属剥蚀，工况变坏，发出噪声等破坏现象 水轮机中水流的平均温度不变，而在一些工况下压力下降到一定的数值，水流的连续性破坏，而形成充满蒸汽和其它气体的泡，然后流到压力较高处而快速凝缩，这个动力过程，我们称之为汽蚀 水轮机装置在一般常温之下，为何会产生低压呢？依据能量方程式，水流中任意点的压力水头和流速水头之和是常数，若流速过高则压力水头就会降低，水轮机转轮叶多半是高速水流，因此很轻易产生低压区，水轮机过流部件如有不合乎流线的地方，如急骤转弯，忽然放大或突出胞块，就会产生脱流现象，这些地方是产生低压的根源 所以，低压产生气泡，汽泡对金属表面的作用会带来汽蚀现象影响气泡产生强度的原因很复杂，如水轮机的安装高程，转轮叶的型线，转轮叶表面的光洁度等，这些是汽蚀现象的外因，转轮叶材质的抗汽蚀强度，是汽蚀现象的内因这对内外因的相互作用促进汽蚀现象得以产生 机组的结构和运行方法原因 水轮机组单位转速v=/ min，单位流量Q=1920L/s，能够查得出模型效率η=82%，因此修正单位转速v=182r/min，从相关水轮机的资料上能够查得出模型汽蚀系数6模=，那么原机的汽蚀系数6原=×6模=×=。
这么，水轮机的理论吸程HS 从水轮机制造方面考虑,在转轮叶直径分别为、、、的翼栅稠密度值分别为、、、这些翼栅稠密度值对应的汽蚀系数61、62、63，全部大于6原=、64=＜6原=，因此水轮机转轮在转轮叶的后面离外缘约30cm的范围内是最易发生气蚀现象的区域 转轮叶的轴向分布在同一个相对点有高有低，型线不仅偏离ZD760的型线，而且本身的型线也不一样，福建南平水轮机厂家用的材料是25号铸钢，1号机大修时，发觉外缘部分向下凹，而且表面粗糙这些原因等等的相互作用，引发水轮机的汽蚀产生 机组的外部环境和运行状态原因 依据原始设计上游最高运行水 位高程为，因为上游水库扩蓄，该水电站也对应补征达成最高运行水位高程为，而实际情况是水电站发电运行高水位常常处于，比原设计高出这种情况造成单台机组或两台机组发电运行时机组负荷加大，转轮受力加大，内应力增加 该电站是河床式坝后电站，因为多年来汛期排洪泄水，造成水电站下游滩涂淤积，河床抬高，原设计下游水位高程为，但现在下游水位高程为，比原设计提升这种情况造成相当于水轮机组安装高程偏高，应给和纠正机组的安装高程偏高，高压水流经转轮能量转换后依旧有较大的水能，引发转轮和转轮室之间的能量冲击，还会造成较严重的间隙汽蚀等。
3.运行方法等的改变和水轮机转轮改造后的效果 经过改造后转轮汽蚀大为改观，加上运行方法、外部环境的改变，十年来，机组运行相对平稳很多，纵向、水平方向的振动全部在1~2丝米；延长了大修周期，原来2~3年就要大修，现在到4~5年大修时，改造过的转轮只是在转轮外延的局部地方产生麻点和粗糙，经过打磨后，简单的补焊就能够修复达成原来理想状态另外的直接效益是：转轮改造以后，机组效率普遍提升了5%，4台机组直接多发电量以下，按每台机组年利用小时达4000小时计，这么10年来，增加发电量4×1000×4000×10=1600000KWh也就是160万度电能，得到的直接经济效益是50万元。