四川德阳东方电机技改服务有限公司

1、存在的问题：

电站建成之初，经过2800h的运行，出现了负荷带不上去、动平衡严重失衡、机组振动剧烈、不锈钢转轮汽蚀严重，出现部位均在转轮叶片进水边上下面和转轮室与底环接缝处，其中叶片进水边上下面最大剥蚀面积30cm×14cm，汽蚀深度3-5mm，沿进水边呈带状分布；转轮室与底环接缝处的汽蚀均出现在+x方向，面积30cm×2cm，最深处达3cm.另外转轮其他部位不同程度存在蜂窝状坑，直径4-8mm，转轮直径减小了11-20mm。

汽蚀已成为当代水电站运行中普遍而突出的技术难题。产生汽蚀的原因很多，情况各异。水量、水温、含沙量、运行情况、材料等不同对汽蚀形成及破坏也不相同。依据该站的实际情况分析研究要解决汽蚀的问题，重点应放在优化参数及材料选择上。

2、转轮技术改造方案

经过多次研究，确定以降低汽蚀系数为出发点。根据电站的主要技术参数，设计制造了适合电站水力条件的新型转轮。主要做了如下改造：

（1）优化水轮机参数，从冀线上着手，改进出水角度，使过水流速由原来的33m/s降至27m/s，降低了相对流速，提高了反击效率，减少了进口撞击损失。

（2）扩大减压孔，直径由原来的∮40扩大到的∮50，另外调整减压孔角度使其出水口尽可能接近负压区，使顶盖下聚集的高压泥沙水尽快排泄，一方面减少了泥沙对上面漏环的磨损，另外可减轻轴向推力。

（3）采用长泄水锥，比原泄水锥增长了约40mm，长泄水锥的高压脉动区域比短泄水锥小，且幅值也小，有效的减少了尾水管的脉动压力，有效防止了汽蚀。

（4）采用优质材料。此次采用了抗腐蚀性能良好的6Cr13Ni4Mo不锈钢整体转轮，叶片采用不锈钢板热压成型，有效解决了转轮由于材质较软加速叶片剥蚀的主要问题。

（5）实用新型材料涂敷防护。在导叶、转轮、叶片等部位用瑞士苏尔寿（sulzer）水电公司最新高速火焰（HVDF）喷涂技术进行表面碳化钨钴（SXHTO）材料喷涂。在基材不发生任何形变地情况下，使表面硬度达到了1100-1300HV300，有机的提高了过水部件的表面抗蚀能力。

运行实践证明，新转轮汽蚀性能明显好转，机组振动减小，运行寿命增加了3-4倍，为安全高效运行奠定了基础。