1、 摘摘 要要 本说明书共六个章节， 主要介绍了红石水电站总装机容量 17.5 万千瓦方案水轮机选 型，水轮机运转综合特性曲线的绘制，蜗壳、尾水管的设计方案和工作原理。主要内容 包括水电站水轮机、排水装置、所满足的设计方案及控制要求和设计所需求的相关辅助 图和设计图。系统的阐明了水电站相关应用设备和辅助设备的设计方案的步骤和图形绘 制的方法。 关键词：关键词： 水轮机、综合运转特性曲线图、蜗壳、尾水管。 目录目录 第一章第一章 基本资料基本资料 - - 1 1 - - 第二章第二章 水轮机的特征水头的计算水轮机的特征水头的计算 - - 1 1 - - 2.1 最大水头 . - 1 - 2.2 最
2、小水头 . - 3 - 2.3 设计水头 . - 4 - 第三章第三章 水轮机型号及装置方式的确定水轮机型号及装置方式的确定 - - 4 4 - - 3.1 水轮机型号的选择 . - 4 - 3.2HL240 型基本工作参数的确定 . - 5 - 3.2.1 转轮直径 D 计算 - 5 - 3.2.2 转速计算 . - 5 - 3.2.3 效率修正值的计算 - 5 - 3.2.4 出力校核 . - 6 - 3.2.5 运行范围校核. - 6 - 3.2.6 装置方式 . - 8 - 3.2.7 吸出高度与安装高程的确定. - 8 - 3.3 ZZ440 型水轮机基本参数的计算 . - 9 -
3、3.2.1 转轮直径 . - 9 - 3.2.2 转速 n 计算 - 9 - 3.2.3 效率及单位参数修正. - 10 - 3.2.4 工作范围的验算 . - 11 - 3.2.5 吸出高度 Hs 的计算 . - 12 - 3.2.6 装置方式 . - 13 - 3.2.7 安装高程的确定 . - 13 - 3.3 两种方案的比较分析.- 13 - 第四章第四章 水轮机运转特性曲线的绘制水轮机运转特性曲线的绘制 - - 14 14 - - 4.1 基本资料 .- 14 - 4.2 等效率线的计算与绘制 .- 15 - 4.3 出力限制线的绘制 - 17 - 4.4 等吸出高度线的计算.- 1
4、7 - 第五章第五章 蜗壳设计蜗壳设计 - - 20 20 - - 5.1 蜗壳型式选择.- 20 - 5.2 主要参数确定.- 20 - 5.2.1 断面形状的确定 . - 20 - 5.2.2 蜗壳包角的选择 . - 21 - 5.2.3 蜗壳进口断面流速. - 21 - 5.2.4 蜗壳进口断面流量： . - 21 - 5.2.5 蜗壳进口断面面积： . - 21 - 5.3 蜗壳尺寸的计算 .- 21 - 5.3.1 进口断面尺寸的计算 . - 21 - 5.3.2 中间断面尺寸的计算 . - 22 - 第六章第六章 尾水管设计尾水管设计 - - 24 24 - - 6.1 尾水管型式
5、的选择 - 24 - 6.2 弯肘形尾水管主要尺寸的确定 .- 25 - 6.2.1 尾水管高度确定 . - 25 - 6.2.2 进口锥管尺寸的确定 . - 25 - 6.2.3 肘管型式的确定 . - 26 - 6.2.4 出口扩散段的设计 - 26 - 参考文献 . - 27 - - 1 - 第一章 基本资料 红石水电站位于第二松花江的上游，在丰满水库干流回水的末端，坝址以上的流域 面积为 20300 平方公里，其上游 38 公里处的水库末端为白山水电站。红石电站系松 花 江上游白山电站与丰满电站之间的一个梯级电站。 红石水电站水库正常蓄水位为 290 米。白山至红石区间河段集水面积不大
6、，百分 之 九十来水经白山水库进行调节，红石水库库小，仅能考虑日调节，增加水库削落深 度将 增加电能损失，故水库水位削落过大显然是不适合的。根据上述情况，按日调节 要求， 并考虑在必要时尚能满足以台机组担任事故备用八小时这个条件确定水库设计 死水位 为 289 米。 东北地区电网大，发展快，而水力资源又较少，开发条件较好可用于调峰的电站为 数不多。红石水电站不但上有白山电站调节，而且地理位置适中，因此适当加大装机容 量以满足电力系统的要求是很必要的。建议红石水电站装机容量的选择应考虑以下因素： （1）机组过水能力应与白山机组的总过水能力 900m3/s 相适应； （2）年利用小时数控 制在 2000 小时左右； （3）参照国内机组的实际生产情况。 第二章 水轮机的特征水头的计算 2.1 最大水头 Hmax=Z上max-Z下min 根据给出的流量 Q 和坝址 Z 数据， 在 excel工作表中找出流量 Q 和坝址 Z 的关系如 图 2-1 得出公式 y = 3E-09x3 - 6E-06x2 + 0.0063x + 262.69 再根据公式粗算出力，找出最符合
