水轮机的结构(水轮机的结构及工作原理)

鑫锐电气 2023-01-21 22:48 编辑:admin 287阅读

1. 水轮机的结构及工作原理

混流和轴流式水轮机都属于反击式水轮机,其主要区别是水流的流向,混流式水轮机是径向流入,轴向流出,轴流式水轮机是轴向流入,轴向流出。其余的区别挺多的,比如使用水头范围,叶片数目,机组构造,相应的运行方式,叶片形状等自己列个表就能一目了然了

2. 水轮机原理与运行

三峡大坝发电工作原理是:水能变成动能,由动能变成电能。利用水位落差(即水头)和流量通过进水口12.4米直径的压力钢管流入涡壳,水流巨大的冲击力使水轮机以每分钟75转的速度转动,与水轮机在同一根主轴上的发电机也以同样的速度旋转,即可发出强大的电力。

三峡大坝,位于中国湖北省宜昌市三斗坪镇境内,距下游葛洲坝水利枢纽工程38公里,是当今世界最大的水利发电工程——三峡水电站的主体工程、三峡大坝旅游区的核心景观、三峡水库的东端。

三峡大坝工程包括主体建筑物及导流工程两部分,全长约3335m,坝顶高程185米,工程总投资为954.6亿人民币,于1994年12月14日正式动工修建,2006年5月20日全线修建成功。

经国家防总批准,三峡水库于2011年9月10日零时正式启动第四次175米试验性蓄水,至18日19时,水库水位已达到160.18米。2012年7月23日,三峡枢纽开启7个泄洪深孔泄洪。上游来水流量激增至每秒4.6万立方米。2012年7月24日,三峡大坝入库流量达7.12万立方米/秒,是三峡水库建库以来遭遇的最大洪峰。

三峡水电站大坝高181米,正常蓄水位175米,大坝长2335米,静态投资1352.66亿人民币 ,安装32台单机容量为70万千瓦的水电机组。三峡电站最后一台水电机组,2012年7月4日投产,这意味着,装机容量达到2240万千瓦的三峡水电站,2012年7月4日已成为全世界最大的水力发电站和清洁能源生产基地。

三峡水电站发电机额定容量777.8MVA/700MW,最大容量840MVA,额定电压20kV,额定电流22453A,额定转速75rpm,推力轴承总负荷5520吨,采用定子绕组水冷、转子空冷的冷却方式。

只要定子绕组和转子绕组的散热良好,再大的电流也不致于温度高得烧了发电机,一是发电机的内阻是很小的,再大的数乘上一个很小的数之积也不会很大,二是冷却效果的飞跃。早些年的先进冷却法叫“双水内冷”,就是发电机两个绕组的导线都是空心的,压入冷却水流动,迅速带走热能,据说现在的冷却方法更先进,更不怕大电流发热烧发电机。

电流有三种作用:热效应、磁效应和化学效应,电机本身就是利用磁电感应来发电的,当然这里不会有化学效应,唯一的问题是产生热。虽然发电机产生的电流很大,但是要产生热,还需要电阻或阻性导体,发电机线圈本身电阻很小,虽然电流很大,产生的热量也不会太大。再加上有冷却装置,所以对发电机运行无大影响。

3. 水轮机工作原理图

  水轮发电机是指以水轮机为原动机将水能转化为电能的发电机。水流经过水轮机时,将水能转换成机械能,水轮机的转轴又带动发电机的转子,将机械能转换成电能而输出。是水电站生产电能的主要动力设备。  基本原理:  在水轮机中,水流通过蜗壳的导流作用径向流入导水机构,将液体动能转化为静压能,再通过叶片将静压能转换为转子的动能,转轮通过主轴与发电机转子联轴,带动转子旋转并切割发电机定子磁力线圈,利用电磁感应原理在发电机线圈中产生高压电,再经过变压器升压通过输电线路将电力输出到电网中,水流最后轴向流出转轮。  大中型水轮机组一般采用金属蜗壳,其主要作用是为流体的流动起到导向作用,将液体动能转换为静压能。导水机构中的活动导叶倾角可调,其主要作用是调节流量。

4. 水轮机的结构及工作原理图解

水轮机进水阀结构工作原理:

1.

水轮机进水球阀主要由主阀部分、驱动部分、旁通管路、上游凑合节、下游伸缩节、锁定部分、支撑部分及配套部分等组成。对于电动操作的水轮机进水球阀,其驱动部分为电动装置。

2.

对于液动操作水轮机进水球阀,其驱动部分为液压接力器与拐臂,该部分的作用是驱动主阀进行启闭动作。

5. 各类水轮机的基本构造及其作用

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。

6. 水轮机的结构及工作原理视频

要说这三个厂子哪个最好?我想从历史和现实两个方面说一说。

为什么要说历史呢?因为这三个厂子的历史太牛了。哈尔滨曾经有个区叫动力区,动力区这一名字就源于电机、锅炉、汽轮机这三个大工厂,俗称三大动力。这三大动力都属于国家“一五期间”苏联援建的156项重点工程。电机厂最早,1951年开工建设;锅炉厂次之,1954年开工建设;汽轮机厂最晚,1956年开工建设。从现在三个厂区的地理位置也可看出,他们三个其实是按着时间由远及近排列的。

如今,动力区已经不存在了,人们把曾经的动力区中心区域叫做动力广场或乐松广场。很多老哈尔滨人更习惯叫那里“安乐街”。这是为什么呢?其实三大动力路最早就叫“安乐街”,1966年“安乐街”改名叫“大庆路”,2004年又改名叫“三大动力路”的。三大动力的厂区所在位置叫“安乐村”,“安乐街”的名字由此而来。

三大动力都是建在三大动力路的北面,主要是因为厂区的后面有铁路,便于原料和产品的运输。道南则是生活区,包括当年企业办社会的家属区、幼儿园、学校、医院、俱乐部等。整个家属区的生活其乐融融,生活场景可参考一部市内情景喜剧《东北一家人》,这部电视剧可以说惟妙惟肖的描绘了这种顶级国营大厂家属区的生活。

电机厂和松雷商厦之间有一所大学叫哈尔滨理工大学东区。这所大学就是为三大动力而建的。1952年由于哈尔滨电机厂建设和发展需要,原来在辽宁的东北电器工业高级职业学校迁来哈尔滨,改校名为哈尔滨电机工业学校,后又改名为哈尔滨电工学院。1995年,哈尔滨电工学院与哈尔滨科学技术大学、哈尔滨工业高等专科学校合并而成哈尔滨理工大学。值得一提的是,在上世纪70年代,电工学院曾经并入哈工大,成为哈工大三系,可惜后来又分出来了。

市政部门对三大动力的配套也十分完备。现在的乐松广场原来是1956年建成的动力副食品商店,可用南岗奋斗副食来类比。现在的松雷商厦原来是1958年营业的和平百货商店,据说当时的和平百货商店与秋林公司相比毫不逊色。最值得一提的是,安乐街在1954年就铺设了哈尔滨历史上的第一条混凝土路面。哈尔滨的第一辆无轨电车(俗称“大辫子”)在1958年首次出现在安乐街街头。当时的始发站是省人委(省政府),经亚麻厂等六站,终点是汽轮机厂,这就是101路的前身,这在今天绝对是地铁的感觉。

说完三大动力光辉且巨牛的历史渊源,我们说说现在。

三大动力同属哈尔滨电气集团公司(俗称哈电集团) 2019年9月,哈电集团在“2019中国战略性新兴产业领军企业100强榜单”中排名第50位;2019中国制造业企业500强榜单发布,哈尔滨电气集团有限公司名列第263位。可以说哈电集团仍然是巨牛的存在。

现在,我们说说这三个兄弟厂的区别。电机厂主要生产电站的设备,各种发电机,包括:水轮机、水轮发电机、汽轮发电机、燃气轮发电机、AP1000第三代核电及电站控制设备。锅炉厂主要生产火力发电锅炉为主,包括:锅炉和汽轮机辅机、石化容器、核能设备以及军工等产品。汽轮机厂主要生产制造各类汽轮机,包括:电站汽轮机、核电汽轮机、工业汽轮机、燃气轮机、船用汽轮机、汽轮机辅机、各类风机及透平机械类设备、低温核供热装置、自动化控制系统、粮油食品机械、电站成套设备、风力发电设备、新型发电设备等。

这三个大厂其实同属一家,在级别、管理制度、工资福利待遇等方面差别不大。硬要分出谁好谁差,只能探讨一下谁的发展更有后劲来比较一下。

本人是文科男,以下属于各人推测,有不当之处,欢迎指正。

简单来看,锅炉把煤转化成热能(蒸汽),汽轮机让蒸汽喷射到叶片上,使叶片旋转做功带动发电机发电。这样看来这三个厂子属于一个链条的三个部分。从产品结构看,锅炉厂对煤的依靠度更高,汽轮机厂的市场更广泛,电机厂比较均衡。如果未来煤和火力发电作为落后能源被淘汰的话,锅炉厂前景最差,汽轮机厂受影响最小,电机厂处在中间。

总的来说,这三个厂子都十分不错。去哪里工作差别不大,一切看缘分吧。

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7. 水轮机的结构及工作原理图

抽水蓄能电站不是为了开发水能资源向系统提供电能的,而是以水作为蓄能介质起到调节电能的作用。抽水蓄能电站包括抽水蓄能和放水发电两个过程,当电力系统负荷处于低谷时,电站机组作电动机一水泵运行,利用电力系统多余的电能将低水池(又称下库)中的水打入高水池(又称上库),以水的势能形式贮存起来,等到电力系统负荷处于高峰时,电站机组作为水轮机一发电机运行,将高水池中的水放下,冲动水轮机发电,这时抽水蓄能电站向电力系统供电。

8. 水轮机的原理构造

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。