貫流式水輪發(fā)電機組實用技術-設計·施工安裝·運行檢修（全二冊）

前言

由于工作關系，作者20年來，參與了黃河上游及國內有關大型燈泡貫流機組的設計咨詢工作，深感燈泡貫流機組有其技術、經濟優(yōu)勢，亦有其特殊的技術難點。但是，國內經過30年的發(fā)展，燈泡貫流機組的設計和制造水平有了很大提高，已逐步趕上國際先進水平，東電公司能在巴西中標18臺75Mw大型燈泡機組就是最好的例證。當前，國內開發(fā)條件較好的中高水頭水力資源已基本開發(fā)殆盡。因此，大力開發(fā)低水頭及超低水頭水力資源的迫切需求又提上了議事日程。我國低水頭及超低水頭水力資源約有0.8 億～1.0億kw（含潮汐能），而開發(fā)程度僅209／6左右。開發(fā)利用這些低水頭及超低水頭水力資源，各種型式的貫流式水輪發(fā)電機就是最佳機組形式。因此，當前極力推薦開發(fā)利用貫流式機組，有其現(xiàn)實的技術經濟意義，水頭越低貫流式機組的優(yōu)越性就越大。本書距拙著《貫流式水輪發(fā)電機組及其選擇方法》的出版不過10余年。但這一期間貫流式水輪發(fā)電機組發(fā)展迅猛，尤其是國內大型燈泡貫流式機組單機容量已從30Mw左右增至57Mw，甚至75Mw的大型燈泡機組也正在設計、制造中，并將在2011年投入巴西杰瑞水電站運行。本書是中國水利水電顧問集團西北勘測設計研究院水電技術專著系列之一，是對原書的更新補充。本書融合了西北勘測設計研究院幾十年來主要設計研究成果，同時，為保證本書內容盡可能全面和具有代表性，廣泛收集了設計、制造、安裝、監(jiān)理、運行、檢修等有關資料，并邀請清華大學、中國水利水電科學研究院、長江控制設備研究所等單位專家學者編寫了部分章節(jié)。

內容概要

本書上冊闡述了貫流式水輪發(fā)電機組的發(fā)展與分類，著重介紹了燈泡貫流式水輪發(fā)電機組的關鍵技術與發(fā)展概況?！　”緯聝越榻B了燈泡貫流式水輪發(fā)電機組的電站設計、設備選擇、設備采購、設備安裝與運行、設備檢修等相關技術以及常見故障與處理，模型驗收、電站瞬變過程、機組調速等專項技術，貫流式機組輔助設備與廠房布置等，并附有部分最新圖紙資料?！　”緯鴥热萑?、實用性強，可供水電設計與建設、施工、管理人員使用，亦可供高等院校相關專業(yè)師生閱讀。

作者簡介

田樹棠(1940-)，湖北武漢人。1964年畢業(yè)于武漢水利電力學院，即入職西北勘測設計研究院，從事水電站水力機械專業(yè)設計工作迄今，教授級高級工程師。曾參與黃河龍羊峽、拉西瓦、尼那等數(shù)十座大、中、小型水電站設計工作。近年曾參與廣西長洲、橋鞏等大型燈泡機組設計咨詢工作。獲省、部級獎項5次，發(fā)表論文100多篇，出版專著3部。另有少量科普、文學作品。

書籍目錄

前言上冊　第一章　緒論　　第一節(jié)　貫流式水輪機的定義及簡史　　第二節(jié)　貫流式水輪機的分類與發(fā)展　　第三節(jié)　國內燈泡機組發(fā)展概況　第二章　全貫流式和半貫流式機組　　第一節(jié)　全貫流式機組　　第二節(jié)　豎井貫流式機組　　第三節(jié)　軸伸貫流式機組　　第四節(jié)　標準化設計及比較　　第五節(jié)　江廈潮汐試驗電站與機組　　第六節(jié)　立軸燈泡機組　　第七節(jié)　小型整裝燈泡機組　　第八節(jié)　貫流式水泵——水輪機　　第九節(jié)　貫流泵的運用　第三章　燈泡貫流式水輪發(fā)電機組　　第一節(jié)　燈泡貫流式水輪發(fā)電機組發(fā)展概況　　第二節(jié)　燈泡貫流式水輪發(fā)電機組的技術優(yōu)勢　　第三節(jié)　燈泡機組比轉速的選擇方法　　第四節(jié)　大型燈泡機組統(tǒng)計方程　　第五節(jié)　燈泡機組運行性能分析預測　第四章　貫流式機組的發(fā)展與進步　　第一節(jié)　轉輪葉柵參數(shù)對性能的影響　　第二節(jié)　水力計算與水力損失分析　　第三節(jié)　大型燈泡機組的發(fā)展與進步　　第四節(jié)　貫流式轉輪的應用前景　　第五節(jié)　兩葉片轉輪開發(fā)設想　第五章　燈泡機組的相關技術　　第一節(jié)　定槳式機組的運用　　第二節(jié)　攔污柵與尾水門　　第三節(jié)　貫流機組的泄水功能　　第四節(jié)　小型貫流式機組　　第五節(jié)　燈泡機組重量估算　　第六節(jié)　貫流機組增容改造途徑　第六章　大型燈泡機組關鍵技術難度分析　　第一節(jié)　燈泡貫流式水輪機技術分析　　第二節(jié)　燈泡式發(fā)電機技術分析　　第三節(jié)　燈泡機組關鍵技術　　第四節(jié)　主要部件的剛強度計算　　第五節(jié)　燈泡機組的疲勞分析　　第六節(jié)　若干燈泡機組設計制造經驗　　第七節(jié)　燈泡機組的振動與噪聲　　第八節(jié)　燈泡機組的抗磨蝕措施　　第九節(jié)　巴西杰瑞機組技術特點　　第十節(jié)　炳靈機組設計優(yōu)化下冊　第七章　燈泡貫流水輪機的選擇方法　　第一節(jié)　低水頭徑流式水電站的特點　　第二節(jié)　燈泡貫流式水輪機的選擇原則與方法　　第三節(jié)　燈泡貫流式水輪機參數(shù)選擇實例　　第四節(jié)　潮汐電站設計　　第五節(jié)　炳靈水電站設計與優(yōu)化　　第六節(jié)　炳靈水電站燈泡機組運行穩(wěn)定性分析研究　　第七節(jié)　燈泡貫流式水輪機設計選型要點　第八章　燈泡機組采購、安裝與運行、檢修　　第一節(jié)　燈泡機組采購模式與技術要求　　第二節(jié)　燈泡機組安裝要點　　第三節(jié)　燈泡機組安裝的監(jiān)理　　第四節(jié)　燈泡機組運行方式　　第五節(jié)　燈泡機組的檢修　　第六節(jié)　燈泡機組開停機及運行　第九章　燈泡機組常見故障及處理　　第一節(jié)　貫流式水輪機常見故障及處理　　第二節(jié)　燈泡式發(fā)電機常見故障及處理　　……

章節(jié)摘錄

插圖：（二）大型貫流式發(fā)電機一次冷卻方式和二次冷卻方式的比較在發(fā)電機的電磁能量轉化過程中，參與電磁轉換的有效的重量與其容量成正比，其損耗也是與該有效材料的重量成正比，即立方關系，而通風散熱只與其表面積成正比，即平方關系，因此發(fā)電機的容量越大，通風冷卻越困難。對于貫流式機組，由于其機組運行的水頭低，造成發(fā)電機轉速低，轉子極數(shù)多，而其燈泡外徑又受水輪機流道的限制，因此轉子每極所占空間小，通風散熱更較立式機組困難。正是由于其結構的特殊性和工作條件的惡劣性，貫流機的通風冷卻歷來是設計制造的一大難點，一般貫流機組的運行溫度較立式機組高。二次冷卻方式是利用河水來冷卻放置于發(fā)電機冷卻套夾層內的冷卻水（水質要求為純凈水并加防腐、防銹劑），再由該冷卻水來冷卻通過發(fā)電機空氣冷卻器的熱風，使其變?yōu)槔滹L，發(fā)電機的損耗即通過該冷風加熱變?yōu)闊犸L再送人空氣冷卻器。從貫流式水輪發(fā)電機二次水循環(huán)的方式來看，目前采用冷卻套循環(huán)方式居多，且大部分能夠保證發(fā)電機安全運行。但隨著貫流式機組單機容量的增大，發(fā)電機散熱矛盾日趨尖銳，特別是當機組容量達到30Mw以上后該矛盾更為明顯，就我們掌握的情況看大容量貫流式發(fā)電機溫度偏高已經是包括進口機組在內的普遍現(xiàn)象，究其原因除貫流式機組本身空間狹小、通風不暢的特點外，冷風溫度高是其重要原因之一。發(fā)電機穩(wěn)定運行時均處于熱穩(wěn)定狀態(tài)，其溫度體系的基準溫度是發(fā)電機的冷風溫度，而發(fā)電機冷風溫度的高低取決于兩個因素：二次水溫度和冷卻器換熱能力。目前空氣冷卻器的換熱能力普遍較好且產品設計都留有足夠的余量，空氣與二次水的溫差一般可以控制，這樣實際上發(fā)電機冷風溫度就取決于二次循環(huán)水的溫度。在冷卻套循環(huán)方式中，二次冷卻水帶出發(fā)電機的損耗后需通過冷卻套的外壁將熱量傳給河水，在這一傳導過程中二次水與河水間會有一個溫度梯度。因此，采用冷卻套循環(huán)方式時，設備溫度較高。

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