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、廠房結構設計、動能設計、裝機規(guī)模與機組參數選擇計算等與常規(guī)水電站相比，有不同的要求和特點。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)往往經濟相對發(fā)達、交通便利、能源緊缺，同時這類水電站也具有土建工程量少、建設周期短、見效快、上網電價相對較高、便于資金籌集和回收等特點，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。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組，燈泡貫流式水輪發(fā)電機組的單機容量也越來越大。1989年日本投運的只見水電站，貫流式機組的單機容量已達65MW，水輪機轉輪直徑6.7m；1985年美國投運的悉尼墨累貫流式水電站（SIDNEYA MURRAY）水輪機轉輪直徑達8.2m，單機容量24MW，共8臺。我國目前單機容量最大的為廣西橋鞏水電站達57MW，水輪機轉輪直徑最大為廣西長洲水電站達7.5m，應用水頭最高為湖南洪江水電站達27.3m。　　我國可采用燈泡貫流式水電站的資源豐富。據不完全統計，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（含立式機組）。從20世紀90年代初到2006年底的15年間，隨著我國經濟的高速增長，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。據不完全統計，單機容量20MW以上的大型機組已超過200臺，總裝機容量超過5000MW。這些電站都具有建設條件好、淹沒損失小、施工工期短等特點。一座50～300MW的電站從開工到第一臺機組發(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容量140Mw，使用燈泡貫流式機組比立式機組節(jié)約投資達4800余萬元；又如廣西紅花水電站裝機容量228MW，施工工期僅3年，比設計工期提前了一年半，僅這一項就節(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％。由于燈泡貫流式機組比立式軸流轉槳式水輪發(fā)電機組效率高，電站還可多發(fā)電量3％～5％?！　”緯偨Y了我國多年來建設燈泡貫流式水電站和研制燈泡貫流式水輪發(fā)電機組的經驗，廣泛收集國內外有關資料，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，并負責全書的統稿工作。

內容概要

　　《燈泡貫流式水電站》是作者根據自己多年的工作實踐并在廣泛收集國內外有關資料的基礎上，系統總結了我國多年來燈泡貫流式水電站的規(guī)劃、設計、科研和燈泡貫流式水輪發(fā)電機組的研制、安裝、運行、維護等方面的經驗，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)劃設計、開發(fā)、應用和燈泡貫流式水電站運行管理等工程技術人員使用，也可供大中專院校相關專業(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) 燈泡貫流式水輪機的發(fā)展概況第三節(jié) 燈泡貫流式機組的應用范圍第二章 燈泡貫流式水電站的動能設計第一節(jié) 動能設計的特點第二節(jié) 裝機容量的確定第三節(jié) 調峰下游非恒定流計算第三章 燈泡貫流式水電站樞紐設計第一節(jié) 樞紐建筑物的布置特點第二節(jié) 泄水閘設計第三節(jié) 廠房設計第四節(jié) 船閘設計第四章 燈泡貫流式水輪機選型設計第一節(jié) 燈泡貫流式水輪機選型設計的任務、原則和步驟第二節(jié) 燈泡貫流式電站的主要特點第三節(jié) 燈泡貫流式水輪發(fā)電機組的主要特點第四節(jié) 燈泡貫流式水輪機主要參數的選擇第五節(jié) 幾種常用的水輪機參數優(yōu)選方法第六節(jié) 特殊工況的利用第五章 燈泡貫流式水輪機水力性能及水力計算第一節(jié) 貫流式水輪機的水流運動第二節(jié) 貫流式水輪機過流部件水力損失第三節(jié) 貫流式水輪機的能量與空化特性第四節(jié) 貫流式水輪機的可逆特性第五節(jié) 貫流式水輪機轉輪的水力計算第六節(jié) 水輪機流道尺寸計算第七節(jié) 燈泡貫流式水輪機的數值模擬第六章 燈泡貫流式水輪發(fā)電機的選擇第一節(jié) 主要電氣參數的選擇第二節(jié) 燈泡貫流式水輪發(fā)電機的通風冷卻方式第七章 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) 燈泡貫流式機組水輪機特性曲線的特點第四節(jié) 燈泡貫流式水輪發(fā)電機組大波動過渡過程的計算機解法第五節(jié) 關閉規(guī)律的優(yōu)化第六節(jié) 燈泡貫流式水輪機調節(jié) 系統小波動穩(wěn)動性分析第八章 燈泡貫流式機組結構第一節(jié) 整體結構第二節(jié) 埋設部件第三節(jié) 轉輪與轉輪室第四節(jié) 導水機構第五節(jié) 主軸與主軸密封第六節(jié) 水導軸承第七節(jié) 組合軸承第八節(jié) 定子第九節(jié) 轉子第十節(jié) 進人豎井第十一節(jié) 燈泡頭第九章 燈泡貫流式水電站的電氣設計第一節(jié) 電氣主接線第二節(jié) 主要電氣設備的選擇第三節(jié) 廠用電系統第四節(jié) 計算機監(jiān)控系統第十章 燈泡貫流式水電站的輔助系統設計第一節(jié) 燈泡貫流式水輪機調節(jié) 設備的選擇第二節(jié) 壓縮空氣系統設計第三節(jié) 技術供水與排水設計第四節(jié) 油系統設計第五節(jié) 電站通風空調采暖系統設計第十一章 燈泡貫流式水電站的金屬結構設計第一節(jié) 金屬結構設備概述第二節(jié) 泄水建筑物金屬結構設備第三節(jié) 電站廠房金屬結構設備第四節(jié) 船閘金屬結構設備第五節(jié) 金屬結構設備防腐蝕第十二章 燈泡貫流式水電站施工導截流及施工期通航第一節(jié) 施工導流第二節(jié) 施工截流第三節(jié) 施工期通航第十三章 燈泡貫流式機組安裝調試第一節(jié) 概述第二節(jié) 埋設部件的安裝第三節(jié) 水輪機的安裝第四節(jié) 發(fā)電機的安裝第五節(jié) 機組調試第十四章 燈泡貫流式水電站的運行維護管理第一節(jié) 機組運行概況第二節(jié) 機組的檢修管理第三節(jié) 機組典型故障處理第十五章 擴容增效第一節(jié) 我國可再生能源的開發(fā)狀況第二節(jié) 擴容潛力第三節(jié) 工程實例第十六章 工程實例實例1 飛來峽水利樞紐簡介實例2 丙村水電站實例3 紅花水電站簡介實例4 石虎塘航電樞紐工程簡介(初設)參考文獻

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濟發(fā)達地區(qū)。尤其是20世紀90年代以后，這些地區(qū)經濟發(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90年代以前就已開發(fā)的差不多了。為滿足該地區(qū)經濟迅速發(fā)展的需要，人們又轉而開發(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?！　。?）電站從進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。　?。?）燈泡貫流式水輪機具有較高的過流能力和較高的比轉速，所以在水頭和功率相同的條件下，燈泡貫流式水輪機直徑要比軸流式小10％左右，機組轉速較軸流式機組高兩檔以上?！　。?）燈泡貫流式水電站的機組結構緊湊，與同一規(guī)格的轉槳式機組相比其尺寸較小，沒有復雜的引水系統，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，根據有關資料分析，土建費用可以節(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。　　第一節(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地材料壩，以土石壩為主。有的電站由于河流地形、地質條件的特點，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的要求，樞紐中通常設有船閘等建筑。

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