水力发电厂.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第三讲 水力发电厂,主讲人：,31,水电厂的主要类型,水力发电厂简称水电厂（站），是利用水能转换为电能的发电厂。它从河流较高处或水库内引水，利用水的压力或流速冲动水轮机旋转，将水能转变成机械能，水轮机带动发电机旋转，将机械能变成电能。它不需要燃料，而是利用水能循环不息的能源来获得电能。,江河的水流川流不息，经过支流、干流汇入大海后，在海洋内受太阳辐射而蒸发成水汽，被大气吹向大陆形成雨雪降至地面，又流入江河。利用循环不息的水能发电，与火电厂相比，可以节省大量的煤、石油或天然气等燃料资源，而且没有污染。而且，水电厂的生产效率较高。同时，因为不消耗燃料，所以生产成本也比较低。,缺点是水电厂的土建工程较大，造价比火电高，建设周期比火电长，而且受自然条件影响比较大。,构成水能的基本条件，是水的流量和落差，流量和落差的大小决定水能的大小。水电厂就是充分利用水的流量和落差，将水能最大限度地转化为电能。,图1 水能利用图,水库,引水管,水轮机,开关站,发电机,下一河道,输电器,用户,尾水管,配电器,机械能,电能,水能,能的走向,水的走向,一、堤坝式水电厂,在河道上修建大坝（或闸）拦蓄河水，使上游水位升高，形成水库。这样，大坝上游的水库水面与大坝下游河流之间形成了落差，用输水管或隧道，将水库里的水引入水电厂厂房，冲动水轮机旋转并带动发电机发电。这种发电方式的水电厂称为堤坝式水电厂。,根据厂房位置的不同，将堤坝式水电厂分为,河床式,和,坝后式,两种。,1 河床式水电厂,返回,2 坝后式水电厂,返回,二、引水式水电厂,返回,3,2,坝后式水电厂的主要水工建筑物,一、拦河坝,二、溢流坝及溢流设施,三、发电用专门建筑物,四、水轮机及其设备,五、其它建筑物,图5 拦河坝示意图,返回,三、发电用专门建筑物,1,进水口,进水口的作用是为了引水发电。进水口要设进水闸门，以便控制进水量。闸前要设置拦污栅，将水中的杂物滤掉。,2,引水建筑物,对于坝后式水电厂，由于发电厂房紧靠坝体下游，进水口直接通过压力水管引至厂房。,3,蝴蝶阀,蝴蝶阀一般安装在水轮机蜗壳前的钢管上，当机组发生事故而导水机构又同时发生故障不能及时关闭时，可迅速关闭蝴蝶阀，紧急停机，避免事故扩大。在停机或检修时将其关闭，还可减少漏水及确保工作安全。较常用的蝴蝶阀，其阀体形状如铁饼，大中型蝴蝶阀均采用油压操作。它的作用相当于汽轮机中的自动主汽门。,返回,四、水轮机及其设备,水轮机将水能转换成机械能的一种水力原动机。按水流对转轮的作用原理，水轮机可分成两大类：一类为冲击式，另一类为反击式。前者是在喷嘴内将水的压能转变为高速射流，直接冲击转轮叶片；后者是使有压水经导水叶进入叶片间的流道，在水压下降的同时，水的压能和动能传给了转轮，转轮产生反作用力而旋转，然后排向尾水管。目前，我国大部分水电厂采用的是混流反击式水轮机。,混流反击式水轮机也被称为辐向轴流式水轮机。因水流流经这种水轮机时，是以辐向进入，轴向流出。,水轮机主要结构有埋入部分、导水部分、转动部分、泄水部分和附属设备组成。,1,引水室,引水室是水流进水轮机所经过的第一个部件，通过它将水引向导水部件，然后经过座环进入导水机构。,引水室主要作用是以最小的水力损失把水引向导水部件，从而提高水轮机的效率。,大中型水轮机多数都采用蜗壳式引水室。它的进口端与压力水管相连，由进口端向末端它的断面积逐渐减小，并将导水部件包围在里面。从外形上看很象蜗牛壳，故称为蜗壳式引水室，简称蜗壳。,为了能使水流沿导水部件周围进入转轮，在圆形断面内侧留有开口。水流由压力水管进入蜗壳后，一方面沿着开口进入导水部件，另一方面则沿着圆周对主轴做自由旋转运动，使水流造成旋转。随着水流不断进入导水部件，通过断面的流量不断减少，为保证进入转轮的水流均匀，因此蜗壳的断面也逐渐变小。,图6,2,座环,座环位于蜗壳里面，导水机构外面。由于蜗壳中的水通过座环流入导水机构，因此必须保证水流以最小的水力损失经过它进入导水机构。座环由上环、下环和固定导叶三部分组成。上下环分别位于上下两面，中间用若干固定导叶连成一个整体。,3,导水机构,导水机构位于水轮机转轮的外面，混流式水轮机目前多采用径向式导水机构。导水机构的主要作用是根据机组负荷的变化来调节导叶开度，从而改变进入水轮机的水量。其作用相当于汽轮机中的自动调节汽门。,导水机构主要由可动导叶、导叶传动机构等组成。水进入蜗壳后，通过蜗壳内的座环进入导水机构中的可动导叶所形成的流道，然后进入水轮机的转轮叶片组成的流道中，推动叶片旋转，从而带动水轮机旋转。,可动导叶均匀地布置在转轮外围，导叶的断面形状为翼形，首端较厚，尾端较薄，这样既可以保证强度又可以减少水利损失。,导水部件的传动机构用来转动导叶，达到调节来水流量的目的。传动机构通过带动连杆带动所有导叶同步来回转动，从而实现对水轮发电机组电功率的调节。,4,工作部件,水轮机最重要的工作部件中是转轮。转轮是直接将水能转变为机械能的部件。转轮一般是由,1024,个流线型的扭曲叶片组成，水流由辐向的进水边进入，由出水边轴向流出。叶片上部与轮冠相连，下部与下环连成一个整体。,反击式混流水轮机叶片流道形状与反动式汽轮机的动叶汽道相似，其出口截面积比入口小，使水在动叶流道内加速，对叶片产生反击力，推动叶片旋转。,图 7 图 8,进水边,出水边,轮冠,下环,五、其它建筑物,1、通航建筑物,如：船闸、升船机等,2、过木建筑物,3、过鱼建筑物,谢谢！,THANK YOU！,