燈泡貫流式水電站

前言

　　燈泡貫流式水電站是指采用燈泡貫流式水輪發(fā)電機(jī)組、開發(fā)低水頭水力資源而建造的水電站。這種水電站的樞紐布置、廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計、動能設(shè)計、裝機(jī)規(guī)模與機(jī)組參數(shù)選擇計算等與常規(guī)水電站相比，有不同的要求和特點(diǎn)。燈泡貫流式水電站一般位于具有豐富徑流河流的中下游平原或丘陵開闊地區(qū)，這種地區(qū)往往經(jīng)濟(jì)相對發(fā)達(dá)、交通便利、能源緊缺，同時這類水電站也具有土建工程量少、建設(shè)周期短、見效快、上網(wǎng)電價相對較高、便于資金籌集和回收等特點(diǎn)，而且對于此類地區(qū)來說還具本土能源可靠性較高的優(yōu)點(diǎn)。因此，這類電站得到了開發(fā)商、地區(qū)用戶的青睞，發(fā)展很快，從20世紀(jì)60年代開始，水頭在25m以下的大中型水電站，國際上普遍采用燈泡貫流式機(jī)組，燈泡貫流式水輪發(fā)電機(jī)組的單機(jī)容量也越來越大。1989年日本投運(yùn)的只見水電站，貫流式機(jī)組的單機(jī)容量已達(dá)65MW，水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪直徑6.7m；1985年美國投運(yùn)的悉尼墨累貫流式水電站（SIDNEYA MURRAY）水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪直徑達(dá)8.2m，單機(jī)容量24MW，共8臺。我國目前單機(jī)容量最大的為廣西橋鞏水電站達(dá)57MW，水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪直徑最大為廣西長洲水電站達(dá)7.5m，應(yīng)用水頭最高為湖南洪江水電站達(dá)27.3m?！　∥覈刹捎脽襞葚灹魇剿娬镜馁Y源豐富。據(jù)不完全統(tǒng)計，我國水頭在25m以下的水力資源約占全部資源量的12％，總計約48000MW，到2006年底已開發(fā)約25000MW（含立式機(jī)組）。從20世紀(jì)90年代初到2006年底的15年間，隨著我國經(jīng)濟(jì)的高速增長，燈泡貫流式水電站的開發(fā)也迅速發(fā)展，15年間已建了一大批大中型燈泡貫流式水電站。據(jù)不完全統(tǒng)計，單機(jī)容量20MW以上的大型機(jī)組已超過200臺，總裝機(jī)容量超過5000MW。這些電站都具有建設(shè)條件好、淹沒損失小、施工工期短等特點(diǎn)。一座50～300MW的電站從開工到第一臺機(jī)組發(fā)電一般用2～4年時間即可完成，大大降低了工程投資，如廣東飛來峽水利樞紐電站裝機(jī)容量140Mw，使用燈泡貫流式機(jī)組比立式機(jī)組節(jié)約投資達(dá)4800余萬元；又如廣西紅花水電站裝機(jī)容量228MW，施工工期僅3年，比設(shè)計工期提前了一年半，僅這一項(xiàng)就節(jié)省投資約近億元；廣西馬騮灘燈泡貫流式水電站節(jié)約總投資24％。由于燈泡貫流式機(jī)組比立式軸流轉(zhuǎn)槳式水輪發(fā)電機(jī)組效率高，電站還可多發(fā)電量3％～5％?！　”緯偨Y(jié)了我國多年來建設(shè)燈泡貫流式水電站和研制燈泡貫流式水輪發(fā)電機(jī)組的經(jīng)驗(yàn)，廣泛收集國內(nèi)外有關(guān)資料，全面論述燈泡貫流式水電站的基本理論和基本知識。本書由游贊培任主編，楊類琪任副主編，并負(fù)責(zé)全書的統(tǒng)稿工作。

內(nèi)容概要

　　《燈泡貫流式水電站》是作者根據(jù)自己多年的工作實(shí)踐并在廣泛收集國內(nèi)外有關(guān)資料的基礎(chǔ)上，系統(tǒng)總結(jié)了我國多年來燈泡貫流式水電站的規(guī)劃、設(shè)計、科研和燈泡貫流式水輪發(fā)電機(jī)組的研制、安裝、運(yùn)行、維護(hù)等方面的經(jīng)驗(yàn)，全面論述了燈泡貫流式水電站的基本理論和基本知識?！　　稛襞葚灹魇剿娬尽房晒氖碌退^水力資源規(guī)劃設(shè)計、開發(fā)、應(yīng)用和燈泡貫流式水電站運(yùn)行管理等工程技術(shù)人員使用，也可供大中專院校相關(guān)專業(yè)的師生參考。

書籍目錄

前言第一章 概論第一節(jié) 燈泡貫流式水電站的形式第二節(jié) 燈泡貫流式水輪機(jī)的發(fā)展概況第三節(jié) 燈泡貫流式機(jī)組的應(yīng)用范圍第二章 燈泡貫流式水電站的動能設(shè)計第一節(jié) 動能設(shè)計的特點(diǎn)第二節(jié) 裝機(jī)容量的確定第三節(jié) 調(diào)峰下游非恒定流計算第三章 燈泡貫流式水電站樞紐設(shè)計第一節(jié) 樞紐建筑物的布置特點(diǎn)第二節(jié) 泄水閘設(shè)計第三節(jié) 廠房設(shè)計第四節(jié) 船閘設(shè)計第四章 燈泡貫流式水輪機(jī)選型設(shè)計第一節(jié) 燈泡貫流式水輪機(jī)選型設(shè)計的任務(wù)、原則和步驟第二節(jié) 燈泡貫流式電站的主要特點(diǎn)第三節(jié) 燈泡貫流式水輪發(fā)電機(jī)組的主要特點(diǎn)第四節(jié) 燈泡貫流式水輪機(jī)主要參數(shù)的選擇第五節(jié) 幾種常用的水輪機(jī)參數(shù)優(yōu)選方法第六節(jié) 特殊工況的利用第五章 燈泡貫流式水輪機(jī)水力性能及水力計算第一節(jié) 貫流式水輪機(jī)的水流運(yùn)動第二節(jié) 貫流式水輪機(jī)過流部件水力損失第三節(jié) 貫流式水輪機(jī)的能量與空化特性第四節(jié) 貫流式水輪機(jī)的可逆特性第五節(jié) 貫流式水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪的水力計算第六節(jié) 水輪機(jī)流道尺寸計算第七節(jié) 燈泡貫流式水輪機(jī)的數(shù)值模擬第六章 燈泡貫流式水輪發(fā)電機(jī)的選擇第一節(jié) 主要電氣參數(shù)的選擇第二節(jié) 燈泡貫流式水輪發(fā)電機(jī)的通風(fēng)冷卻方式第七章 燈泡貫流式水電站的過渡過程第一節(jié) 概述第二節(jié) 大波動過渡過程特征和分類第三節(jié) 燈泡貫流式機(jī)組水輪機(jī)特性曲線的特點(diǎn)第四節(jié) 燈泡貫流式水輪發(fā)電機(jī)組大波動過渡過程的計算機(jī)解法第五節(jié) 關(guān)閉規(guī)律的優(yōu)化第六節(jié) 燈泡貫流式水輪機(jī)調(diào)節(jié) 系統(tǒng)小波動穩(wěn)動性分析第八章 燈泡貫流式機(jī)組結(jié)構(gòu)第一節(jié) 整體結(jié)構(gòu)第二節(jié) 埋設(shè)部件第三節(jié) 轉(zhuǎn)輪與轉(zhuǎn)輪室第四節(jié) 導(dǎo)水機(jī)構(gòu)第五節(jié) 主軸與主軸密封第六節(jié) 水導(dǎo)軸承第七節(jié) 組合軸承第八節(jié) 定子第九節(jié) 轉(zhuǎn)子第十節(jié) 進(jìn)人豎井第十一節(jié) 燈泡頭第九章 燈泡貫流式水電站的電氣設(shè)計第一節(jié) 電氣主接線第二節(jié) 主要電氣設(shè)備的選擇第三節(jié) 廠用電系統(tǒng)第四節(jié) 計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)第十章 燈泡貫流式水電站的輔助系統(tǒng)設(shè)計第一節(jié) 燈泡貫流式水輪機(jī)調(diào)節(jié) 設(shè)備的選擇第二節(jié) 壓縮空氣系統(tǒng)設(shè)計第三節(jié) 技術(shù)供水與排水設(shè)計第四節(jié) 油系統(tǒng)設(shè)計第五節(jié) 電站通風(fēng)空調(diào)采暖系統(tǒng)設(shè)計第十一章 燈泡貫流式水電站的金屬結(jié)構(gòu)設(shè)計第一節(jié) 金屬結(jié)構(gòu)設(shè)備概述第二節(jié) 泄水建筑物金屬結(jié)構(gòu)設(shè)備第三節(jié) 電站廠房金屬結(jié)構(gòu)設(shè)備第四節(jié) 船閘金屬結(jié)構(gòu)設(shè)備第五節(jié) 金屬結(jié)構(gòu)設(shè)備防腐蝕第十二章 燈泡貫流式水電站施工導(dǎo)截流及施工期通航第一節(jié) 施工導(dǎo)流第二節(jié) 施工截流第三節(jié) 施工期通航第十三章 燈泡貫流式機(jī)組安裝調(diào)試第一節(jié) 概述第二節(jié) 埋設(shè)部件的安裝第三節(jié) 水輪機(jī)的安裝第四節(jié) 發(fā)電機(jī)的安裝第五節(jié) 機(jī)組調(diào)試第十四章 燈泡貫流式水電站的運(yùn)行維護(hù)管理第一節(jié) 機(jī)組運(yùn)行概況第二節(jié) 機(jī)組的檢修管理第三節(jié) 機(jī)組典型故障處理第十五章 擴(kuò)容增效第一節(jié) 我國可再生能源的開發(fā)狀況第二節(jié) 擴(kuò)容潛力第三節(jié) 工程實(shí)例第十六章 工程實(shí)例實(shí)例1 飛來峽水利樞紐簡介實(shí)例2 丙村水電站實(shí)例3 紅花水電站簡介實(shí)例4 石虎塘航電樞紐工程簡介(初設(shè))參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　第一章 概論　　我國低水頭水力資源十分豐富，該資源一般均處于江河中下游的經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)。尤其是20世紀(jì)90年代以后，這些地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，用電需求增速飛快。該地區(qū)一般都是能源緊缺地區(qū)，可開發(fā)的中、高水頭水力資源早在20世紀(jì)90年代以前就已開發(fā)的差不多了。為滿足該地區(qū)經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展的需要，人們又轉(zhuǎn)而開發(fā)低水頭水力資源。燈泡貫流式水電站是開發(fā)低水頭水力資源最好的方式，一般應(yīng)用于25m水頭以下。它與中、高水頭水電站、低水頭立軸的軸流式水電站相比，具有如下顯著的特點(diǎn)?！　。?）電站從進(jìn)水到出水方向基本上是軸向貫通，如燈泡貫流式水電站的進(jìn)水管和出水管都不拐彎，形狀簡單，過流通道的水力損失減少，施工方便?！　。?）燈泡貫流式水輪機(jī)具有較高的過流能力和較高的比轉(zhuǎn)速，所以在水頭和功率相同的條件下，燈泡貫流式水輪機(jī)直徑要比軸流式小10％左右，機(jī)組轉(zhuǎn)速較軸流式機(jī)組高兩檔以上?！　。?）燈泡貫流式水電站的機(jī)組結(jié)構(gòu)緊湊，與同一規(guī)格的轉(zhuǎn)槳式機(jī)組相比其尺寸較小，沒有復(fù)雜的引水系統(tǒng)，可減少廠房的建筑面積，亦可減少電站的開挖量和混凝土量，根據(jù)有關(guān)資料分析，土建費(fèi)用可以節(jié)省20％～30％?！　。?）燈泡貫流式水電站一般比立軸的軸流式水電站建設(shè)周期短，投資小，收效快，淹沒移民少，電站靠近城鎮(zhèn)，有利于發(fā)揮地區(qū)興建電站的積極性?！　〉谝还?jié) 燈泡貫流式水電站的形式　　燈泡貫流式水電站的形式一般采用河床式布置，電站廠房是擋水建筑物的一部分，廠房頂也可布置成泄洪建筑。由于水頭較低，除泄水閘外大部分采用當(dāng)?shù)夭牧蠅?，以土石壩為主。有的電站由于河流地形、地質(zhì)條件的特點(diǎn)，也采用引水式布置，如我國四川安居、湖南南津渡水電站則采用明渠引水式的布置。燈泡貫流式水電站也常有航運(yùn)的要求，樞紐中通常設(shè)有船閘等建筑。

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