轴流式水轮机是什么水能机的一种(径流式水轮机

鑫锐电气 2023-01-19 16:59 编辑:admin 208阅读

1. 径流式水轮机

答:珠江最大的水电站是飞来峡水利枢纽。

主要建筑物由拦河大坝、船闸、发电厂房和变电站组成。拦河大坝高52.3米,主、副坝坝顶总长2952米,坝顶为8米宽公路。

水电站是北江干支流上最大的水电站,发电站属于低水头径流式电站,厂房为河床式,厂内安装了奥地利生产的4台单机容量为3.5万千瓦的灯泡贯流式水轮发电机组,总装机容量为14万千瓦,多年平均发电量5.55亿千瓦时,水轮机转轮直径7米,转轮直径个单机容量在目前国内同类机组中居全国之冠。

2. 管道式水轮机

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。

3. 径流式水轮机工作原理

水发电就是水利发电.水利发电就是用水的落差产生的能量来发电.水利发电首先是建一个大的水库.将水能存起来.然后在下部安装水轮机带动发电机来发电的.现在我国的发电站主要是水利电站和火力发电站.

水力发电厂按水库调节性能又可分为:

①、径流式水电厂:无水库,基本上来多少水发多少电的水电厂;

②、日调节式水电厂:水库很小,水库的调节周期为一昼夜,将一昼夜天然径流通过水库调节发电的水电厂;

③、年调节式水电厂:对一年内各月的天然径流进行优化分配、调节,将丰水期多余的水量存入水库,保证枯水期放水发电的水电厂;

④、多年调节式水电厂:将不均匀的多年天然来水量进行优化分配、调节,多年调节的水库容量较大,将丰水年的多余水量存入水库,补充枯水年份的水量不足,以保证电厂的可调出力。

水力发电厂是把水的势能和动能转变成电能。根据水力枢纽布置不同,主要可分为堤坝式、引水式、抽水蓄能水电厂等。 1、堤坝式水电厂:在河床上游修建拦河坝,将水积蓄起来,抬高上游水位,形成发电水头的方式称为堤坝式,堤坝式水电厂又可分为坝后式、河床式及混合式水电厂等。 ① 坝后式水电厂,这种水电厂的厂房建筑在坝的后面,全部水头由坝体承受,水库的水由压力水管引入厂房,转动水轮发电机组发电。坝后式水电厂适合于高、中水头的情况。 ② 河床式水电厂,这种水电厂的厂房和挡水坝联成一体,厂房也起挡水作用,因修建在河床中,故名河床式。河床式水电厂水头一般在20~30 M以下。 ③混合式水电厂,引水与大坝混合使用获得落差发电; 2、引水式水电厂:水电厂建筑在山区水流湍急的河道上或河床坡度较陡的地方,由引水渠道造成水头,一般不需修坝或只修低堰。 3、抽水蓄能水电厂,具有上池(上部蓄水库)和下池(下部蓄水库),在低谷负荷时水轮发电机组可变为水泵工况运行,将下池水抽到上池储蓄起来,在高峰负荷时水轮发电机组可变为发电工况运行,利用上池的蓄水发电。

4. 径流式水轮机模型

天然的水流所蕴藏的位能或动能统称为水能或称水力资源。水力资源是 一种取之不尽用之不竭的可再生能源,而且是清净的能源。利用水能的最普 遍的形式是建设水电站,利用水流的流量和落差发电,这种发电方式被称为 水力发电。因水力资源是一种可再生性资源,因此世界各国都在努力开发利 用水力发电。

我国地域辽阔,广阔的大地上分布着很多河流,我国是世界上水力资源 最丰富的国家之一,水力资源的蕴藏量达6。 8亿千瓦,约占全世界的1/6, 居世界第一位,其中可开发的容量约4亿千瓦,年发电量1?2万亿千瓦时。

水力发电是利用江河水流从高处流到低处存在的位能进行发电。

当江河 的水由上游高水位,经过水轮机流向下游水位时,以所具流量和落差做功, 推动水轮机旋转,带动发电机发出电力。水轮发电机发出的功率与上下游水 位的落差和单位时间流过水轮机的水量成正比。

为了有效地利用天然水能,需要用人工修建集中落差和能调节流量的水 工建筑,如筑坝形成水库、建设引水建筑物和厂房等,以构成水电站。

水电站是由一系列建筑物和设备组成的,建筑物主要用来集中天然水能 的落差,形成水头,并用水库汇集,调节天然水流的流量,水电站的基本设 备是水轮发电机组,水流通过引水建筑物进入水轮机,推动水轮机转动将水 能变成机械能,再带动发电机转动,将机械能转换成电能。

法国于1878年建成世界上第一座水电站。美国第一座水电站建于美国威 斯康星州阿普尔顿的福克斯河上,是由一台水车带动两台直流发电机组成, 装机容量只有25千瓦,1882年9月30日发电。欧洲第一座商业性水电站是 意大利的特沃意水电站,1885年建成,装机容量只有65千瓦。

我国是世界上水力资源最丰富的国家,可开发量约4亿千瓦。建国前, 我国建成或部分建成水电站共有42座,装机容量只有360兆瓦。建国以后, 我国的水电建设有了较快的发展,建设了一大批大型水电站,其中长江葛洲 坝水利枢纽,装机容量就有2715兆瓦。

5. 径流式水轮机结构图

透平机械:具有叶片的动力式流体机械。透平机械的共同特点是装有叶片的转子作高速旋转运动,流体(气体或液体)流经叶片之间通道时,叶片与流体之间产生力的相互作用,借以实现能量转化。

按能量转化方向的不同,透平机械分为原动机和从动机。原动机将流体的能量(热能、势能或动能)转化为机械能,通过主轴带动发电机或其他从动机。

原动机有汽轮机、燃气轮机、透平膨胀机、水轮机和风力机等。

从动机由电动机或其他原动机拖动,将机械能转换为流体的能量,即提高流体的压力。

从动机有通风机、透平压缩机、离心泵和轴流泵等。

从动机和原动机在原理和结构上基本相同,只是工作过程相反。

透平机械的工质可以是气体,如蒸汽、燃气、空气和其他气体或混合气体,也可以是液体,如水、油或其他液体。透平机械主要分为轴流式和径流式(离心式或向心式)两种。

在轴流式机械中,流体沿轴向流动;径流式机械中,流体主要沿着径向流动。

还有一种斜流式机械,流体的流动方向介于上述两者之间。