1. 水轮机的种类
1.按原动机的不同可分为: (1)汽轮发电机:是由汽轮机驱动的,通常为卧式,转子是隐极式。 (2)水轮发电机:是由水轮机驱动的,对于大、中型水轮发电机通常为立式,转子是凸极式。 (3)核能发电机:与常规火力发电厂汽轮发电机无本质区别,有全速与半速两种。 (4)燃气轮发电机:将气体压缩、加热后在透平中膨胀,把其热能转换为机械能的旋转式动力机械。 (5)太阳能发电机:是利用太阳光照在硅等半导体上,光子冲击原子时产生的光电效应,直接将光能转换成电能的发电方式。 (6)风力发电机:需根据风力大小及电能需要量的变化及时通过控制装置来实现风力发电。 (7)柴油发电机:是由柴油机与发电机组成,由柴油机驱动的发电机组。通常作为独立电源或备用电源用于工矿企业、车辆船舶等多种场合。 2.按转子形式不同可分为: (1)凸极式发电机:转子是凸极式。 (2)隐极式发电机:转子是隐极式。 3.按冷却介质和冷却方式不同可分为: (1)空气冷却:空冷。 (2)全水冷:定子和转子绕组以及定子铁芯均采用水冷,目前最大单机容量已达1200MVA。 (3)全氢冷:定子绕组和转子绕组用氢表面冷却或内冷,定子铁芯氢冷。通常200MW以上定、转子都采用氢内冷,最大单机容量已达880MVA。 (4)水氢氢:定子绕组水内冷,转子绕组氢内冷,定子铁芯氢冷。其单机容量可达1200MVA,大型发电机广泛采用这种冷却方式。 (5)水水氢:定子和转子绕组水内冷,定子铁芯氢冷,最大单机容量已达1700MVA。 (6)水水空(双水内冷):定子和转子绕组水内冷,定子铁芯空气冷却,最大单机容量已达600MVA。随着电力系统容量的不断发展,要求发电机单机容量也不断增大。随着单机容量的增大,冷却介质、冷却方式及电机所用的材料也需不断发展。 在冷却介质方面,首先被采用的是廉价的空气,后来才采用氢、水和油等。在冷却方式方面,从外冷发展到冷却效果较好的内冷。空气冷却的主要优点是廉价、简易、安全。由于采用开敞式空冷系统易使绝缘脏污,一般都采用封闭循环强迫空气冷却系统。但空气冷却效能差、摩擦损耗大。氢气和空气相比,重量轻、导热性能好(3个绝对大气压时的氢气,导热能力是空气的3倍)。采用氢气冷却的电机,可使总损耗减小30%~40%,故可提高效率。但采用氢冷后,又有易爆炸和增加复杂的制氢系统等缺点。水(一般采用凝结水)具有很高的导热性能,它的相对导热能力比空气大125倍,且有化学性能稳定、不会燃烧等优点。但采用水冷后,也有易漏水和需增加一套水系统等缺点。 4.按主轴安装方式不同可分为: (1)卧式安装:汽轮发电机由于转速高达3000r/min,故其极数少,转子采用隐极式,卧式安装。 (2)立式安装:水轮发电机由于转速低(一般在500 r/min以下)故其极数多,转子采用凸极式,立式安装。 5.按本体结构不同可分为: (1)旋转电枢式:电枢旋转。 (2)旋转磁极式:磁极旋转。
2. 水轮机种类对于发电效率的影响
目前最高效率的水轮机已达到96%;而机械能转化成电能(发电机)的效率各种发电方式都一样,一般大型发电机都在98.5%以上。
算下来最好的水力发电效率肯定在94%以上。而最好的火力发电仅在40-50%。
但是,不同的能量形式熵值是不同的。你可以看见上面这些都是从化学能,光能,机械能发电的。
通常热能是熵值比较高的能量形式。但是目前来说最普遍易得好控制的能量,也是热能。要把热能大规模转化成电能,目前来说烧开水还真就是最好的方式。
烧开水也未必就是效率最高的,但综合考虑成本规模和易得性,应该还是最好的。比如烧开氟利昂可能是效率更好的方式,但无论是成本还是环保估计都没法大规模实用吧?
从理论上来说氢气和氦气或者高温锂蒸汽更接近理想气体,更适合用作热机中的卡诺循环工质。不过这个成本或安全性。。。
经过无数代人类工程师的努力,现在超超临界水蒸气发电的效率和规模都已经非常高效安全成熟便宜。所以烧开水还是最常见的发电方式。
3. 水轮机的种类及用途
水电厂的发电机都为同步电机,它能把原动机(水轮机)的机械能转变成电能。当转子被原动机拖动旋转时,定子绕组不断切割磁力线,就在其中感应出电动势。导线切割磁力线能产生感应电动势,将导线连成闭合回路,就有电流通过,同步发电机就是利用电磁感应原理将机械能转变为电能的。
发电机分为直流发电机和交流发电机两大类。后者又可分为同步发电机和异步发电机两种。现代发电站中最常用的是同步发电机。这种发电机的特点是由直流电流励磁,既能提供有功功率,也能提供无功功率,可满足各种负载的需要。异步发电机由于没有独立的励磁绕组,其结构简单,操作方便,但是不能向负载提供无功功率,而且还需要从所接电网中汲取滞后的磁化电流。因此异步发电机运行时必须与其他同步电机并联,或者并接相当数量的电容器。这限制了异步发电机的应用范围,只能较多地应用于小型自动化水电站。
水轮发电机结构形式有以下几种:
1)卧式结构 卧式结构的水轮发电机通常有冲击式水轮机驱动。
2)立式结构 国产水轮发电机组广泛采用立式结构。立式水轮发电机组通常由混流式或轴流式水轮机驱动。立式结构又可分为悬式和伞式。发电机推力轴承位于转子上部的统称为悬式,位于转子下部的统称为伞式。
3)贯流式结构贯流式水轮发电机组由贯流式水轮机驱动。贯流式水轮机是一种带有固定或可调转轮叶片的轴流式水轮机的特殊型式。它的主要特征是转轮轴线采取水平或倾斜布置,并与水轮机进水管和出水管水流方向一致。贯流式水轮发电机具有结构紧凑,重量轻的优点,广泛用于低水头的电站中。
4. 水轮机的种类有多少种
水轮机主要分两大类型,反击式和冲击式。反击式又可分为:混流式、斜流式、轴流式(轴流式还可细分为:轴流转桨式和轴流定桨式)和贯流式(贯流还可细分为:全贯流、灯泡贯流和轴伸贯流)等,冲击式还可分为:水斗式、斜击式和双击式。目前中大型水轮机比较常用的类型为:混流式、轴流式、贯流式和水斗式。泵水轮机属于反击式类型。
5. 水轮机种类和特点
被堤坝拦住的水水位升高,水的重力势能增大,打开闸门后水开始流动,水的动能带动水轮机转动发电——利用动能做功
6. 水轮机有几种类型
水轮机导轴承的型式很多, M21125-11P按轴瓦的材料可以分为橡胶轴承和金属轴承;按润滑方式可分为水润滑轴承和油润滑轴承,油润滑又分为干油和稀油两类,稀油润滑又有很多型式,按轴承形状来分,有筒式和分块瓦式。常用的水轮机导轴承通常有水润滑导轴承、稀油润滑筒式导轴承、稀油润滑分块瓦式导轴承等几种。它们的特点分别如下。
(1)水润滑导轴承。它最初是采用桦木为轴瓦,后均采用橡胶轴瓦,轴承的型式分为圆筒式和分块瓦式两种,应用最多的是筒式橡胶导轴承。水润滑导轴承具有结构简单,制造安装方便,不需刮瓦和研磨,轴承安装可靠近转轮,吸振效果好,运行稳定性高等优'点。其缺点是轴瓦间隙易随温度变化,导热性差,易老化,刚性差,振摆变化大,对水质要求很高(水中含悬浮物质不超过0.1kym3)。目前基本很少使用。
(2)稀油润滑筒式导轴承。它一般采用巴氏合金为轴瓦,通常应用在电站水质不干净,泥沙含量大而又无清洁水源的情况下。该轴承结构简单,布置紧凑,刚性好,运行可靠。其缺点是转动油盆需固定在主轴上,其下部需装主轴密封,密封的检修和维护不方便,轴承与转轮的距离较大,轴承的安装、调整不方便。在卧式机组中通常设置高位油箱给导轴承供油,这种轴承在灯泡贯流式机组中应用较为广泛。
(3)稀油润滑分块瓦式导轴承。稀油润滑分块瓦式导轴承按调整方式不同又分为调整螺钉式和调整块式两种。这种轴承受力均匀,有自调能力,轴瓦安装、检修、调整方便。但平面布置尺寸较大,主轴带轴领,增加了制造成本,其密封同样也需装在轴承下部,检修不便,轴承离转轮较远。
7. 水轮机的种类有哪些
分类方式很多:按水轮机分(混流式、轴流式、斜流式、冲击式),按布置方式分(立式、卧式),按发电机电压等级分,按励磁方式分,等等。
8. 水轮机的分类
转轮正向旋转时作为泵使用,反向旋转时作为水轮机使用的可逆式水力机械。是抽水蓄能电站的动力设备。水泵水轮机与反击式水轮机的适用水头范围基本一致。其通流部件的几何形状与水轮机有所不同,但是主要部件和结构在许多方面是相仿的。
为满足水泵和水轮机两种运行工况的要求,水泵水轮机比相同水头和容量的水轮机尺寸大。
水泵水轮机今后的趋向是扩大单级转轮的使用水头,提高比转速,增加单机容量和优化水泵工况起动方法。水泵水轮机的分类与反击式水轮机相仿,按水流途径分混流式、斜流式和贯流式三种。
9. 水轮机的种类和原理
水轮机按工作原理可分为冲击式水轮机和反击式水轮机两大类。
冲击式水轮机的转轮受到水流的冲击而旋转,工作过程中水流的压力不变,主要是动能的转换;反击式水轮机的转轮在水中受到水流的反作用力而旋转,工作过程中水流的压力能和动能均有改变,但主要是压力能的转换。
冲击式水轮机按水流的流向可分为切击式(又称水斗式)和斜击式两类。
斜击式水轮机的结构与水斗式水轮机基本相同,只是射流方向有一个倾角,只用于小型机组。
反击式水轮机可分为混流式、轴流式、斜流式和贯流式。
在混流式水轮机中,水流径向进入导水机构,轴向流出转轮;在轴流式水轮机中,水流径向进入导叶,轴向进入和流出转轮;在斜流式水轮机中,水流径向进入导叶而以倾斜于主轴某一角度的方向流进转轮,或以倾斜于主轴的方向流进导叶和转轮;在贯流式水轮机中,水流沿轴向流进导叶和转轮。
轴流式、贯流式和斜流式水轮机按其结构还可分为定桨式和转桨式。
定桨式的转轮叶片是固定的;转桨式的转轮叶片可以在运行中绕叶片轴转动,以适应水头和负荷的变化。
水轮机是把水流的能量转换为旋转机械能的动力机械,它属于流体机械中的透平机械。早在公元前100年前后,中国就出现了水轮机的雏形——水轮,用于提灌和驱动粮食加工器械。
现代水轮机则大多数安装在水电站内,用来驱动发电机发电。
在水电站中,上游水库中的水经引水管引向水轮机,推动水轮机转轮旋转,带动发电机发电。
作完功的水则通过尾水管道排向下游。
水头越高、流量越大,水轮机的输出功率也就越大。