水利水电工程概论9章.ppt

1,第九章 水力发电,第一节 水力发电及水能利用 一、水电开发的决定因素 （一）取得水流落差和造成淹没的关系 （二）防洪与发电的关系 （三）发电与航运、灌溉和用水的关系 （四）水电站的投资与修建速度问题 二、水力发电的基本原理 水能的大小取决于水头和流量 水能通过水轮机转变机械能，再经过发电机转变为电能,2,三、水力资源的估计,四、径流调节 日调节 年调节 多年调节,把整条河流分成若干段，分别计算，然后相加。,3,第二节 水能开发方式和水电站的主要类型,一、堤坝式水电站 坝后式 溢流式 坝内式 河床式,4,图9-4,5,坝后式水电站三峡水电站,6,图9-5,7,溢流式水电站,8,图9-6,9,图9-6 坝内式水电站,凤滩水电站,10,图9-7,11,图9-8,12,图9-7 河床式水电站,13,河床式水电站葛洲坝水利枢纽,14,二、引水式水电站,用渠道、隧洞等引水建筑物在引水的过程中集中落差形成水头。 (1)无压引水式 (2)有压引水式 三、混合式水电站 既利用坝抬高水位，又利用引水道集中水头，水电站所利用的水头是由两种工程措施共同取得。,15,图9-9,无压引水式电站 引水建筑物是无压的：明渠(open channel)、无压隧洞(free flow tunnel) 主要建筑物：低坝，进水口，沉沙池，引水渠(洞)，日调节池，压力前池，压力水管，厂房，尾水渠。,16,图9-10,有压引水式电站 引水建筑物是有压的：压力隧洞(pressure tunnel) 主要建筑物：低坝，引水隧洞(有压)，调压室，压力水管，厂房，尾水渠。,17,图9-11,18,图9-12,19,第三节 水电站的主要建筑物,一、进水建筑物 （一）坝式进水口 （二）岸式进水口 （三）前池进水口 （四）水工闸门 二、引水建筑物 （一）动力渠道 （二）隧洞 （三）调压室 （四）压力水管,20,坝 式 进 水 口,21,岸式进水口,22,图9-13,23,图9-13,24,图9-14,25,图9-15,26,福建洪口电站D4800阀门,27,福建洪口电站D4800阀门,28,三、水电站厂房枢纽,（一）主厂房 （二）副厂房 （三）变电站,29,图9-16,30,图9-17,31,图9-18,32,图9-19,33,第四节 水电站的主要设备,一、水轮机 （一）反击式水轮机 1、混流式水轮机 2、轴流式水轮机 3、斜流式水轮机 4、贯流式水轮机 （二）冲击式水轮机 二、水轮发电机 （一）类型 1、悬吊式水轮发电机 2、伞型水轮发电机,34,图9-20,35,图9-24,36,图9-20,1.混流式：水流径向流入转轮，轴向流出。 适用范围：H=30-700 m , 单机容量：几万kW-几十万kW 适用范围广，结构简单，运行稳定，效率高，适用高水头小流量电站。,37,38,39,40,41,图9-21,42,2. 轴流式：水流沿转轮轴向流入，轴向流出，水流方向始终平行于主轴。 轴流定浆式：叶片不能随工况的变化而转动。 轴流转浆式：叶片能随工况的变化而转动，进行双重调节（导叶开度、叶片角度)。,43,图9-22,44,3. 斜流式：水流经过转轮时是斜向的。转轮叶片随工况变化而转动，高效率区广。,45,图9-23,46,4. 贯流式：水轮机的主轴装置成水平或倾斜。不设蜗壳，水流直贯转轮。水流由管道进口到尾水管出口都是轴向的。H20m,小型河床电站。,47,图9-25,48,冲击式水轮机 （Inpulse water tubine）,定义：利用水流的动能来做功的水轮机为冲击式水轮机。 特征： 由喷管和转轮组成。水流以自由水流的形式(P=Pa)冲击转轮，利用水流动能(V方向、大小改变)产生旋转力矩使转轮转动。在同一时刻内，水流只冲击着转轮的一部分，而不是全部,49,50,图9-26,51,图9-27,52,第五节 抽水蓄能电站,一、抽水蓄能电站 二、抽水蓄能电站的结构型式 三、抽水蓄能电站的发展趋势,53,图9-28,54,图 9-28 抽水蓄能电站示意图,55,浙江天荒坪抽水蓄能电站上水库,56,水电站装机容量发展规划(MW),57,已建成大型水电站（1000MW以上）,云南小湾 澜沧江 7006 四川二滩 雅砻江 5506 湖北葛洲坝 长江 170212519 湖北水布垭 清江 4604 河南小浪底 黄河 3006 青海李家峡 黄河 4004 吉林白山 松花江 3005 福建水口 闽江 2007 云南大朝山 澜沧江 2256 吉林丰满 松花江 1055 贵州三板溪 清水江 2504,58,已建成大型水电站（1000MW以上）,贵州天生桥一级 南盘江 22063004 甘肃刘家峡 黄河 2253260320 四川龚嘴 大渡河 10071504 青海龙羊峡 黄河 3204 云南漫湾 澜沧江 2505 贵州乌江渡 乌江 2505 广西岩滩 红水河 302.54 湖南五强溪 沅水 2405 湖北隔河岩 清江 3004 山西万家寨 黄河 1806 湖北丹江口 丹江 1756,59,规划中的大型水电站（3000MW以上）,青海拉西瓦 黄河 4200 四川向家坝 金沙江 6000 四川观音岩 金沙江 3000 云南糯扎渡 澜沧江 4850 四川锦屏二级 雅砻江 4800 三峡地下厂房 长江 4200 云南白鹤滩 金沙江 12000 云南乌东德 金沙江 7400 云南两家人 金沙江 4000 溪洛渡 金沙江 13860（770X18）,60,贵州天生桥一级,61,甘肃刘家峡,62,四川龚嘴,63,青海龙羊峡,64,云南漫湾,65,贵州乌江渡,66,广西岩滩,67,湖南五强溪,68,湖北隔河岩,69,湖北丹江口,70,二滩水电站（6550MW）,71,浙江石塘水电站326MW,72,湖南五强溪电站（5240MW）,73,浙江紧水滩水电