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潮汐能
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潮汐能发电系统综述,潮汐能,发电,系统,综述
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潮汐发电及潮汐电站用水轮发电机 组介绍东方电机股份有限公司戴庆忠1丰富的潮汐能量资源浩瀚的大海蕴藏着巨大的可再生能源，包括波浪能、海流能、潮汐能、温差能、盐差能等。在诸多形式的海洋能中，目前开发技术比较成熟、开发历史较长和开发规模较大者，当属潮汐能。潮汐能是海水在月球、太阳等引力作用下形成周期性海水涨落而产生的能量。根据世界能源会议1992年能源资源调查报告书，全世界潮汐能的理论资源量为22亿kW ，其中可开发潮汐能约10亿”亿kW ，年发电量约12400亿kW h。中国地处太平洋西岸，潮汐能蕴藏量十分丰富。根据1985和1988年对全国潮汐能资源的调查统计，中国潮汐能资源( 不包括中国台湾)的总蕴藏量为1吼kW ，年发电量2750亿kW h，其中可开发200kW 及以上的潮汐电站站址有424处，可开发装机容量200kW 以上潮汐资源的总装机容量为21790M W ，年发电量为624亿kW h。我国潮汐能资源分布很不均匀，以福建最多(站址88处，总装机容量50120088电力系统装备I摘要潮汐能是一种尚待大力开发的巨大可再生资源。文中介绍了地球上丰富的潮汐能资源，回顾了世界潮汐能开发的历程，展望了潮汐能开发的前景，重点介绍了适用于潮汐电站的各种水电机组及其关键技术。表1我国可建大型潮汐电站的优良站址10329M W ) ，浙江省次之( 站址73处，总装机容量8910M W )，再次是长江口北支(属上海和江苏，总装机容量704M W )、辽宁( 594M W )和广东(573M W )、广西(387M W1、山东(118M W )等。根据调查勘测、规划设计和可行性研究，我国可建大型潮汐电站的优良站址见表1。近期开发条件较好、具有开发价值的潮汐电站站址，有福建的大官坂( 14M W ) 、八尺门( 36M W ) 和浙江三门湾的健跳港( 20M W )、黄墩港(59M W ) 、广西白虎头( 1000kW )和广东粤西(20003000kW )等。已作过规划设计的潮汐电站站址有长江口北支、杭州湾和乐清湾等。2潮汐发电的回顾与展望21国外潮汐发电概况1878年世界上第一座水电站在法国建成。不久，英国、美国、德国也建成一些水电站。与此同时，一些科表2国外建成和在建的潮汐电站电 站 名 称 国 家 平 篇 差髂km 2)总 蔫 并 专 蕊鬻 署 (皲GW雌h)机 型 首 台 投 运 鳓 ，朗斯法国8017240010，02454400灯泡贯流1966基斯洛前苏联24208042228灯泡贯流1968安那波里斯加拿大55617817815000全贯流1984始华韩国5625402541055200灯泡贯流在建加露林韩国50500025020120000灯泡贯流在建学家萌生了建立潮汐电站，利用潮汐能量推动发电机发电的想法。19世纪末，德国工程师克洛布洛赫提出在易北河下游筑坝，涨潮时蓄积海水，建立潮汐发电站的方案，但因当时各种技术条件的限制，该方案被束之高阁而未能实施。1912年，德国在石勒苏益格一荷尔斯太因州的胡苏姆(Hc】sum )建成世界上第一座小型潮汐电站( 5kW ) ，第一次世界大战期间该电站遭破坏而被人遗忘。1913年，法国科学家派恩(Pei n)提出在法国诺德斯德兰德岛与大陆问筑一道28krn的大坝，建设潮汐电站的方案。几经周折，该电站在第一次世界大战期间成功发电(单向发电)。1935年，前苏联开工建设装机330M W 的Q uoddy潮汐电站，但几个月后就停工中止。1946年，法国开始对圣玛罗(Sai ntM al o) 湾的朗斯( LaR ance) 潮汐电站进行研究、论证。1959年，作为朗斯电站中间试验电站的圣玛罗(Sai ntM al o)潮汐电站( 装2台9M W 灯泡贯流式机组) 建成发电(现机组已拆除) 。1961年，朗斯电站正式开工建设，1966年”月，首台10M W 可逆式灯泡贯流式机组正式发电，1967年12月15日，全部24台10M W 机组同时起动，电站建成。受朗斯潮汐电站建设的激励，1968年，前苏联在巴伦支海的基斯洛湾建成1座试验性潮汐电站，首台法国N eyrpi c公司生产的400kW 双向灯泡式机组投入运行(后苏联又仿制1台投入运行) 。应用基斯洛潮汐电站的经验，前苏联相继对几座大型潮汐电站进行了设计研究，有的还进行了初步设计，如北海海岸的卢姆波夫Lum bov)潮汐电站(67M W ) 、麦津(M ezen)湾潮汐电站(15000M W )、鄂霍次克海岸的图古尔Tugur) 潮汐电站(7800M W )和彭泽斯克Penzhi nsk) 潮汐电站(87400M W )等。1979年，加拿大开始在芬地湾(BaYofFU ndy) 的安那波利斯(A nnapol i s)建设潮汐电站，1984年8月该电站的1台178M W 全贯流式机组投产发电。与此同时，许多国家对潮汐电站进行了大量的研究、论证工作。1978年，英国成立“塞汶河大坝委员会”，统一规划塞文(Severn)河口潮汐电站的建设工作，提出了一个装设160台25M W 贯流式机组的方案。20世纪90年代，英国20多家公司组建默尔西(M er s)河大坝财团，计划在墨尔西河口修建1座700M W 的潮汐电站。印度在20世纪80年代也拨款成立了卡特湾( G uIfofkutch)潮汐电站的专门机构，1991年完成G uj arat海岸900M W 潮汐电站的选址。前苏联20世纪80年代已开工建设卢姆波夫潮汐电站，原计划在1990年前后即可投运发电，因苏联解体，该工程被搁置一边。美国在20世纪八九十年代也开展过芬地湾和阿拉斯加的潮汐电站的研究工作。澳大利亚对D erby潮汐电站进行了大量研究论证工作。特别是韩国，对潮汐电站的建设倾注满腔热情，做了大量工作。1976年韩国开始对几座大型潮汐电站进行研究、论证。2003年，韩国正式开工建设装机254M W 的始华( Si hw a) 潮汐发电厂。2007年又动工兴建装机容量达500M W 的加露林( G ar ol i m ) 潮汐电站。2007年3月，韩国仁川市与韩国中部发电公司和大宇建设财团签署了共同开发江华( K anghw a)潮汐电站的备忘录，三方在2007-2015年间将投资17771亿韩元，建设1座装机32台、总装机容量832M W 的世界最大潮汐电站。国外建成和在建的潮汐电站见表2，规划建设的潮汐电站见表3。22我国潮汐发电状况我国利用潮汐能源发电大致经历了3个阶段。20世纪50年代是我国开发利用潮汐能发电的第一个阶段。1956年，我国第一座小型潮汐电站在福州市泼边建成。1958年，中国掀起潮汐办电的高潮。据1958年10月召开的“全国第一次潮汐发电会议”统计，全国兴建了41座潮汐电站(表4)，总装机容量583kW ，其中最大容量电站为144kW(广东顺德大良电站)，最小容量电站仅为5kW 。正在兴建的还有88处，总装机容量7055kW ，其中最大一座电站的装机容量达到5000kW 。20世纪50年代建成的典型潮汐电站有广东顺德大良电站(3X 48kW ) 、福建厦门集美太古电站(200kW ) 、上海潮锋和群明电站(共装机31kW ) 、辽宁大连马栏口电站、浙江临海汛桥电站、山东荣成蚧口电站、广东磨碟口I电力系统装备20088I51表3国外规划建设的潮汐电站些竺!塑!坦!Z：Q2昼Q2昼QQ=垒Q Q22Cobequid12424053381061400030墨西哥R i oC olor ado67一一一54英国墨皇! 皇!璺Z：Q2Q昼鱼垒Q23Q!ZQQ Q2墨堑壁兰堡3：】=2】Q3Q鹭=M ers656170028140023C onw y52553360至!美国旦! 盟驾!旦堡盘：=二=竖! !垒盟旦Z：=2鱼QQ旦QZ生QQ2鱼Tur nagai nA r m7565001660029及黎洲角电站，以及当时为潮汐动力站、后改为发电站且一直运行至今的浙江温岭沙山电站(40kW ) 。这一时期建设的潮汐电站由于选址不当、施工粗糙、设备简陋、管理不善等原因，以后大部分相继废弃。在建的大批潮汐电站在一哄而起的潮汐办电热情消退后也纷纷下马。20世纪70年代是我国开发利用潮汐能发电的第二个阶段。在这个阶段，人们总结、吸取了50年代潮汐办电的经验和教训，注重科学和施工质量，建成了一批较好的潮汐电站(有的至今仍在运行)，如山东乳山的白沙13电站(960kW ) 和金港电站(165kW ) ，浙江象山的高塘电站(450kW )、岳浦电站(150kW )和兵营电站，浙江洞头的北沙电站(200kW ) 、玉环的海山52120088电力系统装备I电站(150kW )，江苏太仓的浏河电站(150kW )、响水的陈家港电站，广东顺德的甘竹滩电站(5000kW ) 、东莞的镇口电站(156kW )、阳江的沙抓电站，广西钦州的果子山电站(40kW )等。1973年4月还正式动工兴建我国最大的潮汐电站位于浙江温岭的江厦潮汐电站。1980年至今是我国开发利用潮汐能发电的第三个阶段。在这个阶段，建成了江厦潮汐电站(已装机3200kW )和幸福洋电站(1280kW ) ；对以前建设的潮汐电站及其设备进行了治理和改造；完成了对全国潮汐能源的重新普查：完成了一批大中型潮汐电站的论证规划和选址工作( 表5) ：开展了大型潮汐电站的设计研究和前期科研工作；我国东电机股份公司和哈尔滨电机厂有限责任公司以其雄厚的科技实力挺进韩国大型潮汐电站设备市场，浙江富春江水电设备公司也为韩国始华潮汐电站承制多种大型水电设备部套。这些都为我国今后大中型潮汐电站的建设奠定了基础。我国目前运行过较长时期的潮汐电站见表6。3潮汐发电用水轮发电机组31立轴定桨式水轮发电机组立轴定桨式水轮机结构简单，运行可靠。但由于潮汐电站水头很低，立轴水轮机只适用于小型潮汐电站机组。我国早期建设的海山(75kW ) 、果子山( 40kW )、沙山(40kW ) 、金港( 40kW )等电站都采用立轴定桨式机组。表4我国1958年潮汐电站建设统计表51991年浙江省及福建省完成规划的潮汐电站： 站 名地点平篇差总惹M蕊W量专蕊W手肾救；ImJIJIl vlJI 苜J黄墩港浙江象山港3 912438狮子口浙江象山港3 9172324岳井洋浙江三门湾393555510健跳港浙江三门湾4301535洪岩山浙江乐清湾4963901526八尺门福建沙埕41733556长屿福建沙埕417665512大官坂福建罗源湾5021472罗源湾福建罗源湾5 025101534马銮湾厦门东西港39933556厦门厦门西港3992755550表6运行过较长时间的潮汐电站沙山浙江温岭401196193甘竹滩广东顺德500022197010300岳浦浙江象山15021971160海山浙江玉环15021975120浏河江苏太仓15021976150果子山广西钦州401197720白沙口山东乳山960619781000江厦浙江温岭39006198010000幸福洋福建平潭1280419901990甘竹滩电站是一座洪潮电站，即利用洪水和潮水两方面能量的电站。32轴伸贯流式水轮发电机组轴伸贯流式水轮发电机组的水轮机置于流道中，发电机置于陆地上，其间用长轴传动或采用齿轮增速器使发电机增速，具有可以合理选择发电机转速、检修方便、效率较高等特点。轴伸贯流式机组适用于潮差5m 以下的中小型机组。我国岳浦电站75kW机组即采用轴伸贯流式机组，美国A C公司曾为美国一加拿大边界芬地湾的Pas am aquoddy潮汐电站设计过10M W 轴伸贯流式机组(H=55m ，D1_813m ，n=40rm i n)及30M W轴伸贯流式机组。33竖井贯流式水轮发电机组竖井贯流式水轮发电机组是将发电机置于具有流线型断面的竖井中，与安装在流道中的水轮机直接相连或通过增速齿轮装置相连。这种机型具有运行方便、发电机通风冷却条件较好等优点。竖井贯流式水电机组在中小型潮汐电站机组中应用较多，如我国白沙口( 160kW )、浏河(75kW ) 、甘竹滩( 200kW 及250kW ) 和幸福洋(320kW )等机组均采用带增速装置的竖井贯流式水轮机。幸福洋潮汐电站位于福建省平潭县。幸福洋潮汐的平均潮差454m ，最大潮差716m 。电站正常发电最大水头37m ，平均水头228m 。电站安装4台竖井贯流式机组。水轮机的主要参数如下：转轮直径19m ，设计水头302m ，设计流量1596m 3，S，额定功率366kW ，额定转速150rmin，飞逸转速272r m i n。水轮发电机的额定功率为320kW ，额定电压为400V ，额定电流为577A，额定功率因数为08滞后)，额定转速为500r m in，飞逸转速为1200r m i n，采用自然空气冷却方式。34灯泡贯流式水轮发电机组与立轴桨式机组相比，灯泡贯流式机组具有流道顺直、水头损失小、单位流量大、效率较高、体积较小及厂房空间较小等优点，适合用作低水头的大中型潮汐电站机组。目前世界上运行和在建的潮汐电站机组多采用灯泡贯流式机组，下面对几台机组分别进行介绍。341法国圣玛罗潮汐电站圣玛罗(Sai ntM al o) 机组是朗斯电站的试验机组，由奈尔皮克公司制造，1959年投运，现已拆除。机组采用BRK 型式，水轮机额定功率9M W ，设计水头48m ，设计流量310m3s，水轮机转轮直径58m ，4个叶片，导水机构导叶数为24，机组额定转速883rm i n，飞逸转速335r ，m i n。发电机额定电压5650V ，额定功率因数10。机组采用增压空气冷却方式，灯泡内气压为1kgcm 2。342法国朗斯潮汐电站法国朗斯潮汐电站位于法国朗斯河口，电站最大潮差134m ，平均潮差8m 。该电站装机240，单机功率I电力系统装备20088I53O5OO0005； 舵46517加佰3O ，2卯昌8晒竹g引o删嗽5，72o2M 们宁东 苏海江建东 计辽山江 上浙裙 广合10M W ，首台机组于1966年并网运行，1967年12月15日24台机组全部投运。1996年开始对发电机定子进行改造，并制造了几台新定子。改造计划一直持续蛩J2004年。朗斯机组为可逆式灯泡贯流发电机组，除正向发电、反向发电、正向泄水和反向泄水外，还能正向泵水和反向泵水。朗斯电站水轮机主要参数如下：额定功率为10M W ，设计水头为56m ( 正向)、715m (反向)，最大水头为”m ，最小水头为55m ，设计流量为283m 3s，额定转速为9375r m i n，转轮直径为535m ，转轮叶片数量为4，导水机构固定导叶数量为24，导叶开度范围为095。，转轮叶片为双面弯曲的叶型，以适应水轮机和水泵两种运行方式。12台机的水轮机叶片采用不锈钢制造，另12台机的水轮机叶片则采用铝青铜制造。运行实践证明，采用阴极保护后，两种叶片在空化和腐蚀方面没有明显差异。朗斯电站水轮发电机的主要参数如下：额定容量为10000kVA ，额定电压为3500V ，额定频率为50H z，额定功率因数为1O ，额定转速为9375r m i n，飞逸转速为3795rm in，发电机定子铁心内径为455m ，机组采用增压空气冷却方式，灯泡内气压为2kgcm2。343基斯洛潮汐电站基斯洛潮汐电站位于前苏联摩尔曼斯克附近的基斯洛。电站装有1台法国奈尔皮克公司提供的400kW 可逆式灯泡贯流式机组和1台前苏联仿制的400kW 机组，电站第一台机组于1968年建成发电。基斯洛潮汐电站可逆式灯泡贯流式机组的主要参数如下：水轮机设计水头为13m ，设计流量为52m3s，额定转速为72rm i n；发电机额定功率为400kW ，额定转速为600r min。弘120088电力系统装备I表7江厦潮汐电站15号机主要参数水轮机转轮为4叶片转桨式，转轮直径33m ，转轮体直径为043D ，。导水机构为锥形，导叶数20。座环有10个固定导叶，灯泡体的最大直径为08D，。水轮机不设调速器，油压设备的压力为4MPa。发电机采用封闭循环冷却系统。344江厦潮汐电站水轮发电机组江厦潮汐电站设计装机6台，1985年底已投运5台( 500kW 机组1台、600kW 机组1台及700kW 机组3台)，总装机容量现为3200kW 。以后加装1台700kW 全贯流式机组，总装机容量达到3900kW 。江厦电站是迄今中国最大的潮汐发电站，也是目前世界上仅次于法国朗斯电站和加拿大安那波里斯电站的第三大潮汐电站。江厦电站采用单库双向发电方式。前5台机组为双向灯泡贯流式机组，采用4叶片转桨式转轮，转轮直径25m ，水轮机锥形导水机构有16只导叶，导叶轴线与机组轴线呈70。锥角( 1、2号机) 或65。锥角(3、4、5号机)，固定导叶6只。桨叶密封采用“入”形结构，大轴密封采用平板橡皮密封( 1、2号机) 或梳齿、软橡胶板和盘根等三道密封(3、4、5号机) 。1、2号机组的水轮机与发电机间装有行星齿轮增速器，增速比为424。3、4、5号机组的水轮机与发电机之间采用刚性直接连接。机组主要参数如表7所示。345韩国始华潮汐电站始华( Si hw a)潮汐电站位于朝鲜半岛中部的始兴市，毗邻韩国首都首尔，2003年开工建设，计划于2009年首批机组发电。始华电站采用灯泡贯流式机组，电站将安装254M W 机组10台，建成后为世界最大的潮汐电站。始华电站机组由Andri t zV A TeckH ydro公司总承包，负责机组施工设计并提供机组关键部件(转轮、轴密封、导叶、调速器、接力器、发电机定子铁心、绕组)，机组其他部件由浙江富春江水电设备公司供货。始华潮汐电站水轮发电机组主要参数如下：额定水头为582m ，额定流量为4821m 3s，水轮机转轮直径为75m ，水轮机叶片数为3，额定转速为643rm i n；发电机额定容量为2676M V A ，额定电压为102 kV ，额定功率因数为O 95，发电机定子外径为8m 。35全贯流式水轮发电机组全贯流式水轮发电机组的典型特点是水轮机转轮的外轮缘构成了发电机转子的磁轭，发电机定子同心地布置在转子外面，并固定在基础上。全贯流式机组具有发电机转动惯量GD2大(这对水头连续变化的潮汐电站十分有利)、发电机布置方便、机组紧凑、经济性较好等优点。351加拿大安那波里斯潮汐电站加拿大安那波里斯(A nnapol i sl潮汐电站装有1台由SuIzerESO herW yss公司设计、Dom i nionBri dgeSul zer公司制造的全贯流式水轮发电机组，机组额定功率178M W ，是迄今为止最大的潮汐发电机组，也是目前世界上最大的全贯流式水电机组。安那波里斯电站全贯流式水轮发电机组的主要参数如下：水轮机额定水头为55m ，最大水头为71m ，额定流量为378m 3s，最大流量为4075m 3s，单位转速为162r min，单位流量为279m 3I s，额定功率为178M W ，最大功率为199M W ，设计效率为891，实测效率为873；发电机的额定容量为19_1M V A ，最大容量为21_25M V A ，额定电压为4160V ，额定频率为60H z，额定转速为50rm in，飞逸转速为98r ，m in，额定功率因数为093，额定效率为964。水轮机转轮为定桨式，4个叶片，转轮直径76m 。转轮叶片采用不锈钢制造，叶片焊在内轮毂及外环上。大直径高刚度空心轴的上游和下游段分别用螺栓把合在轮毂上。上游端由组合推力一导轴承支持，下游端仅装导轴承。两种轴承均为静压套筒式轴承。水轮机导水机构由外环、18个导叶、操作机构和内环组成。导叶由接力器通过液压活塞、操作环和连杆加以控制。环形密封采用静压密封式，13的水通过密封进入尾水管，23的水通过密封水系统进行再循环，另外还设有气压密封，用作停机时的机械密封。发电机有144个极，磁极用螺栓固定在水轮机转轮外环的表面。发电机定子外径13m ，定子用法兰支撑在埋入厂房混凝土的钢板上。另外，旋转负荷和瞬变负荷通过定子上下部的两个挡板传递到厂房。发电机采用静止励磁系统，通过上游轴和桨叶供电。发电机装有空气冷却器，通过热交换器将热量传到海水中6水轮机和发电机的重要部件采用不锈钢，如水轮机叶片、轮毂过流面、转子磁轭、密封面衬、导叶接触边、泄水锥衬板等，其他部件则采用碳素钢。另外还采用了阴极保护系统。352英Sol w ayF1r t h潮汐电站英国S01w ayFirt h潮汐电站全贯流水轮发电机组的单机容量为1630M W ，设计水头为27m ，额定转速为40一60r m in。转轮有定桨和转桨两种方案，径向导叶也有可动和不可动两种方案。353带皮带增速的全贯流武水轮发电机组针对中小型潮汐电站的需要，分析比较竖井贯流和全贯流机组的优缺点，东莞理工学院与华中理工大学合作，开发了一种带皮带增速的全贯流式水轮发电机组。全贯流式水轮机的转环随转轮一道旋转，将轮环外圈作为主动机布置在水轮机上方，可以避免海水的浸泡。发电机可采用标准电机。354中国在全贯流式水电机组研制方面的工作中国对全贯流式水电机组的研制工作开始于1958年。当年哈尔滨工业大学提出简易轮缘式方案(称为。哈尔滨型”)，并为黑龙江青年水库电站研制了1台200kW 全贯流式水电机组。1959年，福建水轮泵研究所设计制造了1台全贯流式水轮机样机(转轮直径1m ，定桨定导叶)。1985年，四川工学院设计制成一台简易全贯流式机组(D ，=042m ，265kW ) ，并投入试运行。从1979年开始，华中工学院与武汉汽轮发电机厂合作，开展全贯流式水电机组的密封结构和模型转轮的试验研究，后来武汉汽轮发电机厂设计制造了1台135kW ( D 1-12m )的全贯流式机组样机( 未投入运行)。20世纪80年代，天津电气传动研究所、福建水利水电勘测设计院、武汉汽轮发电机厂等合作完成了江厦潮汐电站800kW 和大官坂潮汐电站6500kW 全贯流水电机组的方案设计(见表8) 。20世纪90年代，广东梅县禅兴寺水电站先后投运了3台140kW(D 1=14m )的全贯流式水电机组。36正交流水轮机正交流水轮机是前苏联水力设计研究联合委员会19881989年间研究的机型，它可以用于潮汐电站、低水皮带轮，增速后带动发电机发电。发电头电站甚至潮流发电中。表8江厦电站及大官坂电站全贯流机组设计方案I电力系统装备20088I55正交流水轮机是用于风力发电的D arrieux风力机的派生机。由于该水轮机转轮叶片运动轨迹为圆形，所以又称为回旋式水轮机。正交流水轮机转轮呈圆形，通常有34个叶片。水轮机转轴既可立式安装，又可卧式安装。在这两种布置中，水流均横过转轴，即水流方向与转轴正交，故称为正交流水轮机，又称横向冲击式水轮机。与贯流式水轮机一样，正交流水轮机也为具有顺流流道的水轮机，但正交流水轮机结构简单，没有贯流式机组灯泡结构复杂等缺陷。而且，正交流水轮发电机组的发电机可以布置在流道外，发电机尺寸和外形不受流道和灯泡的限制，可按低转速设计制造，从而可以取消增速装置。正交流水轮机结构简单，叶片数目少，机组轻(在同样转轮直径下，约为轴流式机组的12)，电站厂房小。虽然叶片断面形状必须呈流线型，比较复杂，但叶片呈直线型，长度方向的断面形状完全一样，制造比较方便。和转流定桨式水轮机一样，正交流水轮机的缺点是：只有在规定工作水头下才有较高的效率。为了使正交流水轮机在水头变化较大的范围内都具有较高的效率，就必须相应改变水轮机的转速，因此必须配置变频装置，采用恒频变速式发电机。正交流水轮机的另一缺点是效率还不高，单机运行机组不能自动起动等。正交流水轮机的流量可采用专用阀门调节，也可在一定范围内靠改变水轮机转速进行调节。前苏联曾设计制造了1台正交流水轮机(转轮直径22m ) 样机，安装试验运行，并针对图古尔( Tugur)、麦津( M ezem )等大型潮汐电站，开展了相应正交式水轮机的研究设计工作。37双击式水轮机和水车双击式水轮机是1912年由匈牙利56120088电力系统装备l教授D Banki 发明、后经澳大利亚工程师AG M i t cheI I改进的水轮机机型，所以双击式水轮机又叫班克(B anki )式水轮机或米契尔一班克(M i t chel l Banki )式水轮机。双击式水轮机的运行效率较低，可用作300kW 及以下的潮汐电站机组。双击式水轮机结构简单、制造维修方便，运行效率曲线平坦。近年来国内外对双击式水轮机进行研究，开发出了一些适应极低水头的机型，可以用于潮汐电站i 甚至可以用于潮流发电中。另外，近年来，古老的水车以其结构简单、制造安装方便、效率曲线平坦等优点，重新引起人们关注。美国、德国一些公司将古老水车现代化，制造金属水车用于低水头水力发电。4潮汐电站水轮发电机组的关键技术41水轮机水力设计技术潮汐电站利用水头低，潮差变化大，水头变动频繁，这些都给水轮机的水力设计带来一些困难。另外，许多潮汐电站运行工况复杂、转换频繁，如不仅要求正反向发电，还要求正反向抽水、正反向泄水，这更增大了水轮机水力设计的难度。因此，要根据电站实际情况和用户具体要求，应用现代C FD技术，权衡协调各种工况的要求和性能，设计出综合效率高、过流量大、空化性能好的转轮及流道。对多种工况运行的转轮而言，通常只要求正向发电和反向抽水运行的高效率，不追求反向发电和正向抽水运行时的效率。42大型全贯流式水轮发电机的关键技术全贯流式水电机组在潮汐电站中有广阔的应用前景。应针对大型全贯流式水电机组进行专项研究。特别要对大型全贯流式水电机组的特殊关键问题，如水密封技术、机组动态稳定性问题等，开展专题调查和研究。43海水腐蚀防止技术潮汐电站水电机组部件长期浸泡在海水中或处于盐雾弥漫的空气中，这不但对结构中的金属要产生严重的腐蚀作用，产生点蚀、缝隙腐蚀和应力腐蚀，而且对机组中的电气元器件及绝缘也要产生很大的影响。在潮汐电站机组中，防止海水腐蚀的主要措施有以下几种。a合理选择材料，关键金属部件采用Cr、M 0含量较高，甚至还含有N i的不锈钢。法国朗斯电站曾对水轮机部件的材料进行研究，对普通钢、不锈钢和青铜进行调查比较和实验，最后决定12台水轮机转轮采用含17Cr和4N i的不锈钢，另外12台采用含9A I 的青铜制造(运行情况证明，两种材料均有较好的抗海水腐蚀性能，抗腐蚀性能相近)，水轮机轮毂及灯泡体采用18Cr8N i 3M o的不锈钢，而机械强度要求较高的一般部件则采用普通钢。b涂敷耐海水腐蚀涂料。所有与海水接触的普通钢部件表面应涂敷一层耐海水腐蚀的涂料。法国朗斯电站经过比较，选用乙烯树脂系涂料，运行效果良好。我国江厦电站的防海水腐蚀涂料则采用以H 一36厚浆型环氧沥青漆为底漆、氯化橡胶涂料作中间漆、高接触型氧化亚铜防污涂料为面漆，这套防腐涂料不仅具有良好的耐海水腐蚀性能，而且还具有良好的防止生物附着的功能。C采用阴极保护技术。阴极保护技术是一种化学防护技术，以牺牲阳极、保护阴极来防止金属结构被海水腐蚀。法国在圣玛罗和朗斯电站机组中的许多关键部件如转轮、联轴节、大
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