47到65米水头200mw水电站机电设计毕业设计(编辑修改稿)

47到65米水头200mw水电站机电设计毕业设计(编辑修改稿)内容摘要：

所以不用修正。 即： m in/7901111 rnn Mr  则： m in/ 7 56791110 rD Hnn a  处于 ， 两者都取。 计算水轮机的运行范围 ① n=最大水头、最 小水头和平均水头对应的模型水轮机单位转速 m in)/( m a x1m i n11 rHnDn  m in)/( rHnDnaa m in)/( m i n1m a x11 rHnDn  ② n=最大水头、最小水头和平均水头对应的模型水轮机单位转速 m in)/( m a x1m i n11 rHnDn  m in)/( rHnDnaa 参考文献 [1] P39（ 322）式 参考文献 [1] P156（ 636）式 参考文献 [1] P157表 69 参考文献 [1] P36（ 314）式 参考文献 [1] P36（ 314）式 秀湾水电站 47m～ 65m 水头 200MW 装机容量机电初步设计 学号： 06022213 14 m in)/( m i n1m a x11 rHnDn  设计工况下的单位流量 rQ11 : smHDPQrrr / 111  式中： r 设计工况点原形效率， rP 机组的 额定出力 （ KW） ㈣ 、 五台 (单机容量 40 MW) 计算转轮直径 水轮机额定出力： )( 104 4 kwNP GGr   上式中： G 发电机效率 ,取 GN 机组的单机容量（ KW） 取最优单位转速 n110=79r/min 与出力限制线交点的单位流量为设计工况点单位流量，则 Q11r=,对应的模型效率ηm= 3，暂取效率修正值 Δη= ， η= 3+=。 模型最高效率为 0M ＝。 )( 0 8 1 6 mHQPDrr  按我国规定的转轮直径系列，计算值在标准值 与 之间。 用四分之一 原则法 选择 D1=。 计 算原型水轮机的效率 设计工况 原型水轮机的最高效率： )(1)1(1 55110m a x  DD MM Δη =ηmax 0M == 参考文献 [1] P157 参考文献 [1] P162 参考文献 [1] P9表 13 参考文献 [1] P38（ 317）式 参考文献 [1] 热能与动力工程专业毕业设计 设计者：朱宏 15 η =ηm+Δη= += 同步转速的选择 单位参数修正： 011011011m a xm a x01111%3) ()1(MMMMMnnnnn  所以不用修正。 即： m in/7901111 rnn Mr  则： m in/ 9 56791110 rD Hnn a  处于 ， 两者都取。 计算水轮机的运行范围 ① n=最大水头、最小水头和平均水头对应的模型水轮机单位转速 m in)/( m a x1m i n11 rHnDn  m in)/( rHnDnaa m in)/( m i n1m a x11 rHnDn  ② n=最大水头、最小水头和平均水头对应的模型水轮机单位转速 m i n)/( 4m a x1m i n11 rHnDn  m in)/( rHnDnaa m i n)/( 4m i n1m a x11 rHnDn  设计工况下的单位流量 rQ11 : P39（ 322）式 参考文献 [1] P156（ 636）式 参考文献 [1] P157表 69 参考文献 [1] P36（ 314）式 参考文献 [1] P36（ 314）式 参考文献 [1] P157 秀湾水电站 47m～ 65m 水头 200MW 装机容量机电初步设计 学号： 06022213 16 smHDPQrrr / 111  式中： r 设计工况点原形效率， rP 机组的 额定出力 （ KW） 参考文献 [1] P162 热能与动力工程专业毕业设计 设计者：朱宏 17 三 、各方案列表如下 表 1－ 2 方案 台数 直径(m) 转速(r/min) min11n (r/min) an11 (r/min) max11n (r/min) Pr(MW)  % HL220/D74 n110=79r/min Q11r=一 2 125 二 2 三 2 四 2 五 3 150 六 3 七 4 八 4 九 5 十 5 第三节 较优方案选择 一 、画各方案工作范围 在模型综合特性曲线上画出根据给定的特征水头 Hmin、 Hr、 Hmax 以及另取 一个水头 H1 所对应的单位转速 n11和水轮机出力限制线相交。 在最小水头下，水 轮机不能发出额定出力，此时水轮机受到出力限制线的限制，所以不需要试算最小水头下的 Q11。 在最大水头和设计水头下，用原型水轮机效率η计算出来的 Q11和此水头对应的 n11的交点的模型水轮机效率加上修正值并不一定等于 η ，这就需要试算。 由 CHDPQ rrTr  ，假定一个 η T，由此公式计算出一个 Q11’, 再由Q11’ 和对应水头的 n11 在图上找到一点，并查出此点的 ηm, 将此 ηm 转换成原型效率η T’ （按限制工况点效率误差 Δη 计），此时可比较 η T’ 和 η T 是否相等，如果不等，则从新将 η T’ 代入公式 计算，重复前面的过程，直到计算值同假设值相等为止，为了减少试算次数，一般只要前面两次单位流量相差值小于 5%就认为可以了。 各方案计算列表如下： 秀湾水电站 47m～ 65m 水头 200MW 装机容量机电初步设计 学号： 06022213 18 表 1－ 3 设计水头 Hr=56m 最大水头 Hmax=65m Q11 )( 3sm η m(%) Q11 )( 3sm η m(%) 方案一 方案二 方案三 方案四 方案五 方案六 方案七 方案八 方案九 方案十 将两个试算点连接起来，这样由水轮机出力限制线、以及五个水头所对应的单位转速就围成了各个方案的工作范围。 二、初选较优方案 根据前面拟定的各 方案的工作范围是否包含高效区，或者包含高效区的面积大小；设计水头与平均水头是否接近等原则来初选较优方案。 所列较优方案如下： 表 1－ 4 方案 台数 单机容量 （ MW） 直径（ m） 转速 (r/min) 转轮型号 方案 I 2台 100 125 HL260/D74 方案Ⅱ 3台 200/3 150 HL260/D74 方案Ⅲ 4台 50 HL260/D74 三、反算设计水头 方案Ⅰ )( 2 52111 mnnDHrr  方案Ⅱ )( 5 02111 mnnDHrr  热能与动力工程专业毕业设计 设计者：朱宏 19 方案Ⅲ )( 2111 mnnDHrr  四、反算设计流量 方案Ⅰ )/( 0 2 322111 smHD rrr  方案Ⅱ )/( 3 4 322111 smHD rrr  方案Ⅲ )/( 0 3 322111 smHD rrr  第四节 技术经济指标计算 一．动能经济指标 根据运转特性曲线，求各方案的平均效率 绘制转轮运转综合特性曲线和等效率曲线的绘制： （ 1）在水轮机工作水头范围（ Hmin～ Hmax）内取 4 个水头对应的单位转速 n11值在模型综合特性曲线上作水平线与其等效率线相交得一系列交点，根据交点处的 Q11和 ηm 计算出原型水轮机的效率η和出力 P 具体结果见附表 1。 （ 2）将各点的 H、 P 值绘在坐标图上，将各点连成光滑曲线，即为某 η 的效率值。 （ 3）绘制出力限制线。 在 Hmin～ Hr 之间出力限制线一般由模型综合特性曲线的 95%出力限制线换算而得。 各方案的曲线见图 11 至 13。 （ 4）根据所绘制的运转特性曲线计算各方案的平均效率 秀湾水电站 47m～ 65m 水头 200MW 装机容量机电初步设计 学号： 06022213 20 Hmax图11 方案 Ⅰ 图1 2 方 案 Ⅱ 热能与动力工程专业毕业设计 设计者：朱宏 21 H m inH rH m a xH (m )P (M W )图1 3 方案 Ⅲ 利用面积法求各方案的平均效率 ：  AAa 221  式中η η 2 为特性曲线上相邻等效率线上的效率值， A 为两相邻效率线之间的面积。 具体计算表见附表 2，结果如下： 表 1－ 5 方案 I Ⅱ Ⅲ 平均效率 二．机电设备投资和耗钢量 (一 )、水力机械部分 由前选型计算可知选择水轮机为 HL260/D74,根据转轮直径 ,估算各种方案的水 轮机的重量 : 表 1－ 6 方案 台 数 直径(m) 单 重 （ t/台） 总重 (t) 单 价 (万元 /t) 总 价 (万元 ) Ⅰ 2 440 880 3080 Ⅱ 3 290 870 3045 Ⅲ 4 150 600 2100 参考文献 [4] P139图 255 秀湾水电站 47m～ 65m 水头 200MW 装机容量机电初步设计 学号： 06022213 22 按一台 30万元来考虑，故各方案总价估算如下： 方案Ⅰ 总价 302= 60 万元 方案Ⅱ 总价 303= 90 万元 方案Ⅲ 总价 304= 120 万元 3. 起重设备。