水輪發(fā)電機(jī)組改造增容與優(yōu)化運(yùn)行

前言

　　水力資源是清潔、可再生能源，也是用于發(fā)電的優(yōu)質(zhì)能源。在當(dāng)前全球氣候變暖影響人類生存的問題上，能源的供應(yīng)和安全是國家和民生最關(guān)注的問題。呼吁采用清潔能源、綠色能源、可再生的能源，減少有害排放物已成為減少環(huán)境污染的主要途徑。水力發(fā)電作為開發(fā)利用最早、開發(fā)技術(shù)比較成熟的全球能源量最大的可再生能源，正在被人們重視和得到有效利用?！　∷Y源的有效利用主要包括：開發(fā)尚未利用的水電資源，興建新的水力發(fā)電廠；對已建成的電廠的水輪發(fā)電機(jī)組進(jìn)行現(xiàn)代化改造、修復(fù)、擴(kuò)容和利用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)，使水力資源得到更充分、更有效的利用?！　【帉懕緯哪康氖菫榱烁玫乩盟Y源，充分發(fā)揮現(xiàn)有水電站（電廠）的效益，采用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)和新材料、新結(jié)構(gòu)，對老水電站（電廠）進(jìn)行改造增容，充分發(fā)揮老水電站（電廠）的作用。為我國能源的持續(xù)發(fā)展提供保證?！　?jù)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì)，自中華人民共和國成立至1996年在6～100Mw的水電機(jī)組共投產(chǎn)634臺約13580MW。其中，容量8～20MW的機(jī)組約占54.5％。特別在改革開放以來，水電裝機(jī)容量有了更大的發(fā)展，到2006年底水電機(jī)組投產(chǎn)容量已達(dá)1.3億多kW。為機(jī)組的改造增容提供了很大的空間。小水電作為水電機(jī)組技術(shù)改造的另一股潛力，我國目前擁有小水電站4.3萬多座，大多數(shù)建于20世紀(jì)70～80年代，經(jīng)過幾十年運(yùn)行，這些小水電站的設(shè)備都需要改造。由此可見，中華人民共和國成立60年來，我國水電設(shè)備的發(fā)展給水電機(jī)組的改造增容帶來了巨大的潛力。

內(nèi)容概要

本書旨在討論和研究水電站水輪發(fā)電機(jī)組改造增容的主要技術(shù)問題和要求。對水輪發(fā)電機(jī)組改造增容的具體方法和操作程序進(jìn)行了論述，并對水電站機(jī)組的經(jīng)濟(jì)和優(yōu)化運(yùn)行也作了相關(guān)的論述。    本書共分15章。第1章敘述我國的水力資源和發(fā)電設(shè)備制造概況以及機(jī)組改造增容潛力。第2～5章介紹水輪機(jī)和發(fā)電機(jī)的特性、參數(shù)與結(jié)構(gòu)。第6章論述水輪發(fā)電機(jī)通風(fēng)冷卻與發(fā)熱。第7章主要論述發(fā)電機(jī)關(guān)鍵部件加工制造工藝。第8、9章對水輪發(fā)電機(jī)組改造增容的原則和條件以及對發(fā)電機(jī)的檢測、試驗(yàn)與壽命評估作了論述。第10、11章論述水輪發(fā)電機(jī)組改造增容途徑和改造后的試驗(yàn)、核算與鑒定。第12、13章專門論述水輪機(jī)和發(fā)電機(jī)的改造增容，并介紹了發(fā)電機(jī)采用蒸發(fā)冷卻增容的思路和方法。第14、15章論述水電站機(jī)組的運(yùn)行和故障，并對機(jī)組的經(jīng)濟(jì)和優(yōu)化運(yùn)行也作了論述。    本書內(nèi)容新穎，言簡意賅，圖文并茂，深入淺出，具有很強(qiáng)的實(shí)用性?？晒┧娬?電廠)和機(jī)組制造廠以及水電站設(shè)計(jì)部門從事設(shè)計(jì)、制造、運(yùn)行、檢修及安裝等方面的工程技術(shù)人員與管理人員查閱、使用。也可供大中專院校相關(guān)專業(yè)的師生閱讀、參考。

作者簡介

陳錫芳，1938年生，教授級高級工程師。曾任東方電機(jī)股份有限公司總設(shè)計(jì)師，1991年國務(wù)院批準(zhǔn)為享受政府特殊津貼專家。 
    從事水輪發(fā)電機(jī)設(shè)計(jì)制造工作50年來，先后負(fù)責(zé)國內(nèi)外重大產(chǎn)品設(shè)計(jì)14余項(xiàng)；負(fù)責(zé)和承擔(dān)國家科技攻關(guān)項(xiàng)目多項(xiàng)。對水輪發(fā)電機(jī)研究傾注了畢生心血。擔(dān)任葛洲壩(170MW)發(fā)電機(jī)主任設(shè)計(jì)，項(xiàng)目獲國家科技進(jìn)步特等獎、“葛洲壩推力軸承研究”獲成都市科技進(jìn)步二等獎；主持“50MW蒸發(fā)冷卻水輪發(fā)電機(jī)研制”項(xiàng)目，獲中科院科技進(jìn)步一等獎；負(fù)責(zé)“李家峽400MW蒸發(fā)冷卻水輪發(fā)電機(jī)研制”項(xiàng)目，獲國家科技進(jìn)步二等獎。參與三峽機(jī)組研究與論證，獲國家重大裝備辦公室頒發(fā)表彰獎。 
    1993年起先后負(fù)責(zé)二灘、三峽等機(jī)組的技術(shù)引進(jìn)及圖紙審批工作，以及貫流式機(jī)組的研制。近年進(jìn)行小灣、拉西瓦、溪洛渡、向家壩和錦屏及1000MW級等大型水輪發(fā)電機(jī)組的可行性論證。被三峽開發(fā)總公司技術(shù)委員會聘為機(jī)電技術(shù)專家，參與三峽機(jī)組重大技術(shù)問題研討和決策。 
    曾赴加拿大、德國、法國、俄羅斯、美國等10余個國家進(jìn)行水電考察和技術(shù)研討。2003年起被聘為抽水蓄能機(jī)組技術(shù)引進(jìn)專家組成員，參與技術(shù)引進(jìn)及項(xiàng)目合作。

書籍目錄

前言第1章  概述  1.1  水力資源狀況  1.2  水電開發(fā)與發(fā)展  1.3  水電設(shè)備研制  1.4  水電機(jī)組改造增容潛力第2章  水輪機(jī)主要特性與爹數(shù)  2.1  水輪機(jī)基本參數(shù)  2.2  水輪機(jī)的相似準(zhǔn)則  2.3  比轉(zhuǎn)速  2.4  水輪機(jī)的汽蝕特性和吸出高度  2.5  水輪機(jī)特性曲線  2.6  水輪機(jī)的飛逸特性第3章  水輪機(jī)及其輔助設(shè)備  3.1  水輪機(jī)的主要組成  3.2  水輪機(jī)的分類  3.3  水輪機(jī)結(jié)構(gòu)  3.4  水輪機(jī)輔助設(shè)備第4章  水輪發(fā)電機(jī)主要爹數(shù)、尺寸與電磁負(fù)荷  4.1  概述  4.2  水輪發(fā)電機(jī)規(guī)格參數(shù)  4.3  水輪發(fā)電機(jī)主要尺寸與電磁負(fù)荷  4.4  水輪發(fā)電機(jī)電磁和機(jī)械參數(shù)第5章  水輪發(fā)電機(jī)及其輔助制置  5.1  水輪發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)型式  5.2  水輪發(fā)電機(jī)的分類  5.3  水輪發(fā)電機(jī)總體布置  5.4  定子  5.5  轉(zhuǎn)子  5.6  推力軸承  5.7  導(dǎo)軸承  5.8  機(jī)架  5.9  輔助裝置第6章  水輪發(fā)電機(jī)通風(fēng)冷卻與發(fā)熱  6.1  概述  6.2  水輪發(fā)電機(jī)通風(fēng)系統(tǒng)  6.3  水輪發(fā)電機(jī)發(fā)熱與冷卻  6.4  水輪發(fā)電機(jī)冷卻第7章  水輪發(fā)電機(jī)主要零部件制造工藝概述  7.1  主要零部件工藝過程  7.2  關(guān)鍵零部件制造工藝  7.3  關(guān)鍵零部件裝配(制造)工藝第8章  水輪發(fā)電機(jī)組改造增容目標(biāo)、原則及條件  8.1  改造增容目標(biāo)  8.2  改造增容原則  8.3  改造增容基本條件第9章  水輪發(fā)電機(jī)改造增容前評估  9.1  水輪發(fā)電機(jī)改造增容前檢測  9.2  水輪發(fā)電機(jī)的使用壽命期  9.3  水輪發(fā)電機(jī)狀況評估第10章  水輪發(fā)電機(jī)組改造增容途徑  10.1  機(jī)組改造增容可行性  10.2  機(jī)組改造增容主要途徑第11章  水輪發(fā)電機(jī)改造增宕后鞍算、試驗(yàn)及鑒定  11.1  改造增容后核算  11.2  改造增容后真機(jī)試驗(yàn)  11.3  改造增容后機(jī)組鑒定第12章  水輪機(jī)改造增容概述  12.1  水電站水輪機(jī)運(yùn)行中出現(xiàn)的問題  12.2  水輪機(jī)改造增容要求及方式  12.3  水輪機(jī)改造增容第13章  水輪發(fā)電機(jī)改造增容  13.1  影響水電站水輪發(fā)電機(jī)運(yùn)行和出力的因素    13.2  發(fā)電機(jī)改造增容應(yīng)考慮的主要問題  13.3  水輪發(fā)電機(jī)改造設(shè)計(jì)  13.4  水輪發(fā)電機(jī)改造增容  13.5  水輪發(fā)電機(jī)改造增容實(shí)例  13.6  蒸發(fā)冷卻改造增容  13.7  水輪發(fā)電機(jī)組改造增容實(shí)施第14章  水輪發(fā)電機(jī)組運(yùn)行及故障  14.1  水輪發(fā)電機(jī)正常運(yùn)行  14.2  水輪發(fā)電機(jī)特殊運(yùn)行  14.3  水輪發(fā)電機(jī)組運(yùn)行中常見的故障第15章  水電站機(jī)組經(jīng)濟(jì)與優(yōu)化運(yùn)行  15.1  水電站運(yùn)行  15.2  水輪發(fā)電機(jī)組經(jīng)濟(jì)與優(yōu)化運(yùn)行意義  15.3  水輪發(fā)電機(jī)組經(jīng)濟(jì)與優(yōu)化運(yùn)行準(zhǔn)則  15.4  水輪發(fā)電機(jī)組的經(jīng)濟(jì)與優(yōu)化運(yùn)行參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　水力資源作為可再生的清潔能源，是能源的重要組成部分?！　≈袊斜姸嗟暮恿?，地理和氣候特征形成了豐富的水能資源。因此，我國是世界上水力資源豐富的國家之一，人均占有量為世界人均占有量的55.1％。經(jīng)過全面的復(fù)查和勘測計(jì)算，我國大陸水能資源理論蘊(yùn)藏量在10Mw以上的河流約3886條，水力資源理論蘊(yùn)藏量約6.94億kw，年理論發(fā)電量為6.08萬億kw·h，技術(shù)可開發(fā)裝機(jī)容量為5.42億kw，技術(shù)可開發(fā)年發(fā)電量為2.47萬億kW·h，經(jīng)濟(jì)可開發(fā)裝機(jī)容量約4.02億kw，經(jīng)濟(jì)可開發(fā)年發(fā)電量為1.75萬億kW·h。小水電是適合農(nóng)村特點(diǎn)的清潔能源。據(jù)2005年對農(nóng)村水電資源的調(diào)查，全國農(nóng)村可開發(fā)水電資源為1.28億kw。從水力資源的復(fù)查結(jié)果表明，我國水力資源無論理論蘊(yùn)藏量、技術(shù)可開發(fā)裝機(jī)容量，還是經(jīng)濟(jì)可開發(fā)裝機(jī)容量及已建和在建水電站容量均居世界首位，中國水電富甲天下。　　水力資源是中國能源的主要組成部分，大力發(fā)展水電能源是保障未來中國能源供應(yīng)的重要舉措之一，水電機(jī)組的改造增容是持續(xù)發(fā)展我國水電能源的重要途徑。　　1.1.2水力資源開發(fā)現(xiàn)狀　　歐美發(fā)達(dá)國家是開發(fā)水力資源較早的國家，在20世紀(jì)50～60年代水力資源的開發(fā)已達(dá)70％左右。我國由于工業(yè)化進(jìn)程滯后，水電開發(fā)真正起步始于20世紀(jì)的后半期。經(jīng)過50多年的建設(shè)，到2006年底全國水電總裝機(jī)容量達(dá)到13029.22萬kW，約占總?cè)萘康?0.89％。從我國水力資源較豐富的西部地區(qū)開發(fā)狀況看也是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足要求的，據(jù)報(bào)道至2006年底西藏自治區(qū)按已建的水電站裝機(jī)容量核算.其水力資源開發(fā)不到5％；四川、云南和貴州三省分別為22.6％、10％和28.2％?？梢娝Y源開發(fā)速度與天然資源條件還是不相稱的，也是低于世界水平。由此可知在今后15～20年內(nèi)水力資源開發(fā)任務(wù)艱巨?！　☆A(yù)測到2010年和2020年全國水電裝機(jī)容量有望達(dá)到1.9億kw和3億kw，水力資源開發(fā)程度將分別達(dá)到35％和55.4％，將逐步達(dá)到發(fā)達(dá)國家水平。

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