一、項(xiàng)目簡(jiǎn)介
三峽右岸電站共裝設(shè)12臺(tái)700MW水輪發(fā)電機(jī)組,其中23#機(jī)組由哈爾濱電機(jī)廠有限公司供貨。引水壓力鋼管直徑為12.4m,壓力鋼管與蝸殼通過(guò)伸縮節(jié)連接,其形式為波紋管式,布置在伸縮節(jié)室內(nèi),伸縮節(jié)室長(zhǎng)5.0m,其高度為17m,寬度為16.0m。伸縮節(jié)室底板高程EL.48.0m,通過(guò)EL.44.0m高程電站上游操作廊道可進(jìn)入壓力鋼管伸縮節(jié)室內(nèi)。
超聲波流量計(jì)的換能器布置在壓力鋼管下平段的伸縮節(jié)下游側(cè)。下平段的上游為壓力鋼管下彎段,下游為水輪機(jī)蝸殼進(jìn)口段,下平段長(zhǎng)度約為13.64m,其中,伸縮節(jié)長(zhǎng)度約為2.2m。
換能器采用內(nèi)貼式安裝,為滿足測(cè)流精度,超聲波測(cè)流裝置采用16聲道方案,共計(jì)32只換能器,換能器底板通過(guò)焊接方式固定在壓力鋼管內(nèi)壁上,壓力鋼管內(nèi)焊裝電纜保護(hù)管,電纜通過(guò)設(shè)在伸縮節(jié)下游側(cè)鋼管上的穿纜器引出至伸縮節(jié)室。超聲波流量計(jì)的現(xiàn)地測(cè)量單元布置在伸縮節(jié)室內(nèi)(EL.48.0m高程),工控機(jī)機(jī)箱布置在水輪機(jī)層(EL.67.0m高程)。
二、技術(shù)亮點(diǎn)
1、交叉16聲道(2E16P)換能器布置,內(nèi)貼式安裝,伸縮節(jié)室內(nèi)通過(guò)穿纜器將電纜引出管外。
2、直管段較短,通過(guò)CFD模擬仿真技術(shù),進(jìn)行換能器聲道位置及流量積分優(yōu)化。
3、經(jīng)緯儀定位,全站儀復(fù)測(cè)安裝幾何數(shù)據(jù)。
4、管徑大(管徑12.4m),流速高(最高斷面平均流速至8.5m/s)。
5、提供了兼顧流量測(cè)量及效率監(jiān)測(cè)的軟件系統(tǒng)。
6、產(chǎn)品壽命:穩(wěn)定運(yùn)行超過(guò)15年。
7、綜合誤差評(píng)估為:±0.6%
· 2E16P聲道布置,內(nèi)貼式換能器安裝。2008年安裝,系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行超過(guò)15年。
· CFD模擬仿真,換能器安裝位置優(yōu)化。
8層流速,交叉聲道面布置,聲道角均為70°。計(jì)算機(jī)仿真積分誤差為±0.51%。
· 經(jīng)緯儀輔助定位,全站儀復(fù)測(cè)安裝幾何數(shù)據(jù)。
“超聲流量計(jì)幾何參數(shù)測(cè)算系統(tǒng)”根據(jù)流道的圓柱面、軸線、各換能器點(diǎn)、各聲道的位置自動(dòng)計(jì)算出①聲道長(zhǎng)、②聲道角、③換能器突出、④聲道高度、⑤斷面高度等參數(shù)。利用該方法可以充分得到現(xiàn)場(chǎng)安裝的幾何參數(shù)的準(zhǔn)確值,控制幾何參數(shù)誤差在允許范圍之內(nèi)。
· 管徑大,流速快。
搭建8層腳手架,全覆蓋換能器安裝斷面;搭建經(jīng)緯儀操作平臺(tái)及靶板,微調(diào)腳手架避免遮擋經(jīng)緯儀激光點(diǎn)。換能器電纜護(hù)管采用防沖擊的設(shè)計(jì)。
· 配套效率監(jiān)測(cè)軟件系統(tǒng)。
監(jiān)測(cè)軟件用于在線監(jiān)測(cè)流量,同時(shí)自動(dòng)采集工作水頭、有功功率,導(dǎo)葉開(kāi)度等輔助參數(shù),兼顧監(jiān)測(cè)水輪機(jī)和機(jī)組效率,保證水輪機(jī)運(yùn)行于高效率區(qū)。
· 基于模擬仿真的誤差評(píng)估分析。
綜合誤差評(píng)估為:±0.6%(積分誤差±0.51%,換能器突出誤差±0.3%,幾何誤差±0.2% ,電子誤差±0.1% )。
三、方案設(shè)計(jì)
換能器16聲道安裝,2E16P布置;
壓力鋼管平直段較短,聲道角度選用70°;
內(nèi)貼式安裝換能器,換能器電纜由伸縮節(jié)室引出;
引出電纜采樣具有自主專(zhuān)利的穿纜器進(jìn)行密封;
現(xiàn)地主機(jī)安裝于伸縮節(jié)室內(nèi),該處濕度較大,主機(jī)箱選用IP68密封等級(jí)設(shè)計(jì);
流量與效率監(jiān)測(cè)軟件系統(tǒng)安裝在位于水輪機(jī)層的工控機(jī)內(nèi),從工控機(jī)內(nèi)輸出相應(yīng)的信號(hào)到電站監(jiān)控系統(tǒng)。