混流式水輪機(jī)，混流式水輪機(jī)型水電站有哪些

來源：整理時間：2023-10-25 02:17:20 編輯：智能門戶手機(jī)版

1，混流式水輪機(jī)型水電站有哪些

大部分中高水頭的都是混流式，例如三峽、丹江口、二灘、龍灘、葛洲壩、構(gòu)皮灘等等等等

埋件一般是尾水管、錐管、機(jī)坑里襯等澆入混凝土內(nèi)的設(shè)備的錨鉤預(yù)埋件就要是上、下機(jī)架、定子、接力器等設(shè)備的基礎(chǔ)板。

混流式水輪機(jī)型水電站有哪些

2，什么是高比速混流式水輪機(jī)

簡而言之,就是水頭較低，流量較大的，比轉(zhuǎn)速較高的混流式水輪機(jī)。（水流由徑向進(jìn)入轉(zhuǎn)輪，然后沿軸向流出的水輪機(jī)稱為混流式水輪機(jī)。高比轉(zhuǎn)速水輪機(jī)的顯著特點是低水頭、大流量?；炝魇剿啓C(jī)的比轉(zhuǎn)速范圍在300——80，相比軸流轉(zhuǎn)槳式水輪機(jī)算不上是高比轉(zhuǎn)速，軸流轉(zhuǎn)槳式水輪機(jī)的比轉(zhuǎn)速范圍是在1000——450。比轉(zhuǎn)速可定義為水輪機(jī)在1m水頭下工作，能發(fā)出1馬力的功率，所對應(yīng)的轉(zhuǎn)速稱為比轉(zhuǎn)速。）

什么是高比速混流式水輪機(jī)

3，混流式水輪機(jī)的混流式水輪機(jī)的特點

混流式水輪機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊，效率較高，能適應(yīng)很寬的水頭范圍，是目前世界各國廣泛采用的水輪機(jī)型式之一。當(dāng)水流經(jīng)過這種水輪機(jī)工作輪時，它以輻向進(jìn)入、軸向流出，所以也稱為輻向軸流式水輪機(jī)。它適用于水頭自20米直到700米的范圍內(nèi)，機(jī)構(gòu)簡單，運行穩(wěn)定，并且效率高，但它一般是用在中水頭范圍內(nèi)（50米至400米）。單機(jī)出力從幾十千瓦到幾十萬千瓦。目前這種水輪機(jī)最大出力已經(jīng)超過70萬千瓦。是一種運用最廣泛的一種水輪機(jī)。

混流式水輪機(jī)的混流式水輪機(jī)的特點

4，混流式切擊式水輪機(jī)的結(jié)構(gòu)及工作原理

水輪機(jī)是把水流的能量轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)機(jī)械能的動力機(jī)械，它屬于流體機(jī)械中的透平機(jī)械。早在公元前100年前后，中國就出現(xiàn)了水輪機(jī)的雛形——水輪，用于提灌和驅(qū)動糧食加工器械。現(xiàn)代水輪機(jī)則大多數(shù)安裝在水電站內(nèi)，用來驅(qū)動發(fā)電機(jī)發(fā)電。在水電站中，上游水庫中的水經(jīng)引水管引向水輪機(jī)，推動水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪旋轉(zhuǎn)，帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電。作完功的水則通過尾水管道排向下游。水頭越高、流量越大，水輪機(jī)的輸出功率也就越大。水輪機(jī)按工作原理可分為沖擊式水輪機(jī)和反擊式水輪機(jī)兩大類。沖擊式水輪機(jī)的轉(zhuǎn)輪受到水流的沖擊而旋轉(zhuǎn)，工作過程中水流的壓力不變，主要是動能的轉(zhuǎn)換；反擊式水輪機(jī)的轉(zhuǎn)輪在水中受到水流的反作用力而旋轉(zhuǎn)，工作過程中水流的壓力能和動能均有改變，但主要是壓力能的轉(zhuǎn)換。沖擊式水輪機(jī)按水流的流向可分為切擊式(又稱水斗式)和斜擊式兩類。斜擊式水輪機(jī)的結(jié)構(gòu)與水斗式水輪機(jī)基本相同，只是射流方向有一個傾角，只用于小型機(jī)組。早期的沖擊式水輪機(jī)的水流在沖擊葉片時，動能損失很大，效率不高。1889年，美國工程師佩爾頓發(fā)明了水斗式水輪機(jī)，它有流線型的收縮噴嘴，能把水流能量高效率地轉(zhuǎn)變?yōu)楦咚偕淞鞯膭幽堋? 理論分析證明，當(dāng)水斗節(jié)圓處的圓周速度約為射流速度的一半時，效率最高。這種水輪機(jī)在負(fù)荷發(fā)生變化時，轉(zhuǎn)輪的進(jìn)水速度方向不變，加之這類水輪機(jī)都用于高水頭電站，水頭變化相對較小，速度變化不大，因而效率受負(fù)荷變化的影響較小，效率曲線比較平緩，最高效率超過91％。 20世紀(jì)80年代初，世界上單機(jī)功率最大的水斗式水輪機(jī)裝于挪威的悉·西馬電站，其單機(jī)容量為315兆瓦，水頭885米，轉(zhuǎn)速為300轉(zhuǎn)／分，于1980年投入運行。水頭最高的水斗式水輪機(jī)裝于奧地利的賴瑟克山電站，其單機(jī)功率為22.8兆瓦，轉(zhuǎn)速750轉(zhuǎn)/分，水頭達(dá)1763.5米，1959年投入運行。反擊式水輪機(jī)可分為混流式、軸流式、斜流式和貫流式。在混流式水輪機(jī)中，水流徑向進(jìn)入導(dǎo)水機(jī)構(gòu)，軸向流出轉(zhuǎn)輪；在軸流式水輪機(jī)中，水流徑向進(jìn)入導(dǎo)葉，軸向進(jìn)入和流出轉(zhuǎn)輪；在斜流式水輪機(jī)中，水流徑向進(jìn)入導(dǎo)葉而以傾斜于主軸某一角度的方向流進(jìn)轉(zhuǎn)輪，或以傾斜于主軸的方向流進(jìn)導(dǎo)葉和轉(zhuǎn)輪；在貫流式水輪機(jī)中，水流沿軸向流進(jìn)導(dǎo)葉和轉(zhuǎn)輪。軸流式、貫流式和斜流式水輪機(jī)按其結(jié)構(gòu)還可分為定槳式和轉(zhuǎn)槳式。定槳式的轉(zhuǎn)輪葉片是固定的；轉(zhuǎn)槳式的轉(zhuǎn)輪葉片可以在運行中繞葉片軸轉(zhuǎn)動，以適應(yīng)水頭和負(fù)荷的變化。各種類型的反擊式水輪機(jī)都設(shè)有進(jìn)水裝置，大、中型立軸反擊式水輪機(jī)的進(jìn)水裝置一般由蝸殼、固定導(dǎo)葉和活動導(dǎo)葉組成。蝸殼的作用是把水流均勻分布到轉(zhuǎn)輪周圍。當(dāng)水頭在40米以下時，水輪機(jī)的蝸殼常用鋼筋混凝土在現(xiàn)場澆注而成；水頭高于40米時，則常采用拼焊或整鑄的金屬蝸殼。在反擊式水輪機(jī)中，水流充滿整個轉(zhuǎn)輪流道，全部葉片同時受到水流的作用，所以在同樣的水頭下，轉(zhuǎn)輪直徑小于沖擊式水輪機(jī)。它們的最高效率也高于沖擊式水輪機(jī)，但當(dāng)負(fù)荷變化時，水輪機(jī)的效率受到不同程度的影響。反擊式水輪機(jī)都設(shè)有尾水管，其作用是：回收轉(zhuǎn)輪出口處水流的動能；把水流排向下游；當(dāng)轉(zhuǎn)輪的安裝位置高于下游水位時，將此位能轉(zhuǎn)化為壓力能予以回收。對于低水頭大流量的水輪機(jī)，轉(zhuǎn)輪的出口動能相對較大，尾水管的回收性能對水輪機(jī)的效率有顯著影響。軸流式水輪機(jī)適用于較低水頭的電站。在相同水頭下，其比轉(zhuǎn)數(shù)較混流式水輪機(jī)為高。軸流定槳式水輪機(jī)的葉片固定在轉(zhuǎn)輪體上，葉片安放角不能在運行中改變，效率曲線較陡，適用于負(fù)荷變化小或可以用調(diào)整機(jī)組運行臺數(shù)來適應(yīng)負(fù)荷變化的電站。軸流轉(zhuǎn)槳式水輪機(jī)是奧地利工程師卡普蘭在1920年發(fā)明的，故又稱卡普蘭水輪機(jī)。其轉(zhuǎn)輪葉片一般由裝在轉(zhuǎn)輪體內(nèi)的油壓接力器操作，可按水頭和負(fù)荷變化作相應(yīng)轉(zhuǎn)動，以保持活動導(dǎo)葉轉(zhuǎn)角和葉片轉(zhuǎn)角間的最優(yōu)配合，從而提高平均效率，這類水輪機(jī)的最高效率有的已超過94％。 80年代，世界上尺寸最大的轉(zhuǎn)槳式水輪機(jī)是中國東方電機(jī)廠制造的，裝在中國長江中游的葛洲壩電站，其單機(jī)功率為170兆瓦，水頭為18.6米，轉(zhuǎn)速為54.6轉(zhuǎn)／分，轉(zhuǎn)輪直徑為11.3米，于1981年投入運行。世界上水頭最高的轉(zhuǎn)槳式水輪機(jī)裝在意大利的那姆比亞電站，其水頭為88.4米，單機(jī)功率為13.5兆瓦，轉(zhuǎn)速為375轉(zhuǎn)／分，于1959年投入運行。貫流式水輪機(jī)的導(dǎo)葉和轉(zhuǎn)輪間的水流基本上無變向流動，加上采用直錐形尾水管，排流不必在尾水管中轉(zhuǎn)彎，所以效率高，過流能力大，比轉(zhuǎn)數(shù)高，特別適用于水頭為3～20米的低水頭電站。這種水輪機(jī)裝在潮汐電站內(nèi)還可以實現(xiàn)雙向發(fā)電。這種水輪機(jī)有多種結(jié)構(gòu)，使用最多的是燈泡式水輪機(jī)。燈泡式機(jī)組的發(fā)電機(jī)裝在水密的燈泡體內(nèi)。其轉(zhuǎn)輪既可以設(shè)計成定槳式，也可以設(shè)計成轉(zhuǎn)槳式。世界上最大的燈泡式水輪機(jī)(轉(zhuǎn)槳式)裝在美國的羅克島第二電站，水頭12.1米，轉(zhuǎn)速為85.7轉(zhuǎn)/分，轉(zhuǎn)輪直徑為7.4米，單機(jī)功率為54兆瓦，于1978年投入運行。混流式水輪機(jī)是世界上使用最廣泛的一種水輪機(jī)，由美國工程師弗朗西斯于1849年發(fā)明，故又稱弗朗西斯水輪機(jī)。與軸流轉(zhuǎn)槳式相比，其結(jié)構(gòu)較簡單，最高效率也比軸流式的高，但在水頭和負(fù)荷變化大時，平均效率比軸流轉(zhuǎn)槳式的低，這類水輪機(jī)的最高效率有的已超過95％。混流式水輪機(jī)適用的水頭范圍很寬，為5～700米，但采用最多的是40～300米。混流式的轉(zhuǎn)輪一般用低碳鋼或低合金鋼鑄件，或者采用鑄焊結(jié)構(gòu)。為提高抗汽蝕和抗泥沙磨損性能，可在易氣蝕部位堆焊不銹鋼，或采用不銹鋼葉片，有時也可整個轉(zhuǎn)輪采用不銹鋼。采用鑄焊結(jié)構(gòu)能降低成本，并使流道尺寸更精確，流道表面更光滑，有利于提高水輪機(jī)的效率，還可以分別用不同材料制造葉片、上冠和下環(huán)。世界上水頭最高的混流式水輪機(jī)裝于奧地利的羅斯亥克電站，其水頭為672米，單機(jī)功率為58.4兆瓦，于1967年投入運行。功率和尺寸最大的混流式水輪機(jī)裝于美國的大古力第三電站，其單機(jī)功率為700兆瓦，轉(zhuǎn)輪直徑約9.75米，水頭為87米，轉(zhuǎn)速為85.7轉(zhuǎn)／分，于1978年投入運行。斜流式水輪機(jī)是瑞士工程師德里亞于1956年發(fā)明，故又稱德里亞水輪機(jī)。其葉片傾斜的裝在轉(zhuǎn)輪體上，隨著水頭和負(fù)荷的變化，轉(zhuǎn)輪體內(nèi)的油壓接力器操作葉片繞其軸線相應(yīng)轉(zhuǎn)動。它的最高效率稍低于混流式水輪機(jī)，但平均效率大大高于混流式水輪機(jī)；與軸流轉(zhuǎn)槳水輪機(jī)相比，抗氣蝕性能較好，飛逸轉(zhuǎn)速較低，適用于40～120米水頭。由于斜流式水輪機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、造價高，一般只在不宜使用混流式或軸流式水輪機(jī)，或不夠理想時才采用。這種水輪機(jī)還可用作可逆式水泵水輪機(jī)。當(dāng)它在水泵工況啟動時，轉(zhuǎn)輪葉片可關(guān)閉成近于封閉的圓錐因而能減小電動機(jī)的啟動負(fù)荷。世界上容量最大的斜流式水輪機(jī)裝于蘇聯(lián)的潔雅電站，單機(jī)功率為215兆瓦，水頭為78.5米。水泵水輪機(jī)主要用于抽水蓄能電站。在電力系統(tǒng)負(fù)荷低于基本負(fù)荷時，它可用作水泵，利用多余發(fā)電能力，從下游水庫抽水到上游水庫，以位能形式蓄存能量；在系統(tǒng)負(fù)荷高于基本負(fù)荷時，可用作水輪機(jī)，發(fā)出電力以調(diào)節(jié)高峰負(fù)荷。因此，純抽水蓄能電站并不能增加電力系統(tǒng)的電量，但可以改善火力發(fā)電機(jī)組的運行經(jīng)濟(jì)性，提高電力系統(tǒng)的總效率。50年代以來，抽水蓄能機(jī)組在世界各國受到普遍重視并獲得迅速發(fā)展。早期發(fā)展的或水頭很高的抽水蓄能機(jī)組大多采用三機(jī)式，即由發(fā)電電動機(jī)、水輪機(jī)和水泵串聯(lián)組成。它的優(yōu)點是水輪機(jī)和水泵分別設(shè)計，可各自具有較高效率，而且發(fā)電和抽水時機(jī)組的旋轉(zhuǎn)方向相同，可以迅速從發(fā)電轉(zhuǎn)換為抽水，或從抽水轉(zhuǎn)換為發(fā)電。同時，可以利用水輪機(jī)來啟動機(jī)組。它的缺點是造價高，電站投資大。斜流式水泵水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪的葉片可以轉(zhuǎn)動，在水頭和負(fù)荷變化時仍有良好的運行性能，但受水力特性和材料強度的限制，到80年代初，它的最高水頭只用到136.2米(日本的高根第一電站)。對于更高的水頭，需要采用混流式水泵水輪機(jī)。世界上最大的混流式水泵水輪機(jī)裝于聯(lián)邦德國的不來梅蓄能電站。其水輪機(jī)水頭237.5米，發(fā)電機(jī)功率660兆瓦，轉(zhuǎn)速125轉(zhuǎn)/分；水泵揚程247.3米，電動機(jī)功率700兆瓦，轉(zhuǎn)速125轉(zhuǎn)/分。抽水蓄能電站設(shè)有上、下兩個水庫。在蓄存相同能量的條件下，提高揚程可以縮小庫容、提高機(jī)組轉(zhuǎn)速、降低工程造價。因此，300米以上的高水頭蓄能電站發(fā)展很快。世界上水頭最高的混流式水泵水輪機(jī)裝于南斯拉夫的巴伊納巴什塔電站，其單機(jī)功率為315兆瓦，水輪機(jī)水頭為600.3米；水泵揚程為623.1米，轉(zhuǎn)速為428.6轉(zhuǎn)/分，于1977年投入運行。 20世紀(jì)以來，水電機(jī)組一直向高參數(shù)、大容量方向發(fā)展。隨著電力系統(tǒng)中火電容量的增加和核電的發(fā)展，為解決合理調(diào)峰問題，世界各國除在主要水系大力開發(fā)或擴(kuò)建大型電站外，正在積極興建抽水蓄能電站，水泵水輪機(jī)因而得到迅速發(fā)展。為了充分利用各種水力資源，潮汐、落差很低的平原河流甚至波浪等也引起普遍重視，從而使貫流式水輪機(jī)和其他小型機(jī)組迅速發(fā)展。