混流式水轮机结构及发电原理

2024/11/24

汇报人：

刘宝

张文辉吕九九赵俊伟

指导教师：赵静一2012.6.27三峡大坝水轮机发电原理2024/11/24一.水力发电简介二.三峡水轮机组简介讲述内容三.混流式水轮机结构四.混流式水轮机工作原理一.水力发电简介中国长江三峡水电站水力发电是利用河川、湖泊等位于高处具有位能的水流至低处,将其中所含之位能转换成水轮机之动能,就是利用流水量及落差来转动水涡轮。再藉水轮机为原动机,推动发电机产生电能。因水力发电厂所发出的电力其电压低,要输送到远距离的用户,必须将电压经过变压器提高后,再由架空输电路输送到用户集中区的变电所,再次降低为适合于家庭用户、工厂之用电设备之电压,并由配电线输电到各工厂及家庭用户。2024/11/24水轮机由古代的水轮、水车演变而来,其工作流程为上游水库中的水经大坝引水管,流入坝体下方发电厂房的蜗壳、导水机构及水轮机转轮中,将势能转化为推动转轮叶片旋转的动能。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。水轮机中作完功的水则通过大坝尾水管排向下游。美国大古力水电站2024/11/24利用天然水流为资源。水力发电则系利用筑坝蓄水,昼夜取舍,不尽不竭,既便利又为经济。故近五十年来,世界各国发电,多由火力侧重于水力,都在努力开发水力资源。美国全国发电量最初用火力者在百分之八十以上,至目前为止,水力已占将及半数,由此可见开发水力之重要。而在燃料缺乏之国家,如瑞士、意大利等国,更须大量开发水力发电,以补其缺。巴西伊泰普水电站2024/11/24二.三峡水轮机组简介三峡水电站是目前世界最大的水电站,这里安装着世界最大的水轮发电机组。在三峡泄洪坝两侧底部的水电站厂房内,共安装有32台70万千瓦级水轮发电机组；其中左岸厂房14台,右岸厂房12台,右岸地下厂房6台,另外还有2台5万千瓦的电源机组,总装机容量2250万千瓦；相当于20座百万千瓦级核电站,比巴西伊泰普水电站多了850万千瓦。左岸厂房和右岸厂房已建成投产的26台机组,日均发电量3.3亿度,满负荷运行可达4亿度,年发电量近1000亿度,约占全国发电量的33分之一。2024/11/24三峡水电站安装的32台70万千瓦水轮机组是目前世界上出力最大、尺寸最大的混流式水轮发电机组。大型水轮发电机组是水电站核心设备,也是制造难度最高的顶尖工业产品之一,涉及众多复杂加工技术。长期以来,核心技术一直为少数发达国家所垄断。2024/11/24三.混流式水轮发电机结构不同形式的混流式水轮机混流式水轮机是反击式水轮机的一种,其应用水头范围很广,从20~700m水头均可使用。它结构简单,制造安装方便,运行可靠,且有较高的效率和较低的空蚀系数。混流式的过流过部件:蜗壳导水机构转轮尾水管。大中型机组一般采用金属蜗壳，导水机构一般采用径向式导水机构转轮一般有6—12叶片，大中型机组一般采用弯肘式尾水管。在混流式水轮机中，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，水流最后轴向流出转轮。混流式水轮发电机立体结构图大型焊接金属蜗壳金属蜗壳的作用:为流体的流动起到导向作用；将液体动能转换为静压能。导水机构的作用:调节流量，开关水轮机，调节水流环量。导水机构实物图四.混流式水轮机工作原理综上所述，三峡水轮机组采用的混流式水轮机是一种结构简单，制造安装方便，运行可靠，且有较高的效率和较低的空蚀系数的反击式水轮发电机。混流式的过流过部件:蜗壳导水机构转轮尾水管。

混流式水轮机简图在混流式水轮机中,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