貫流式水輪發(fā)電機(jī)組實(shí)用技術(shù)-設(shè)計(jì)·施工安裝·運(yùn)行檢修（全二冊(cè)）

前言

由于工作關(guān)系，作者20年來，參與了黃河上游及國內(nèi)有關(guān)大型燈泡貫流機(jī)組的設(shè)計(jì)咨詢工作，深感燈泡貫流機(jī)組有其技術(shù)、經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢，亦有其特殊的技術(shù)難點(diǎn)。但是，國內(nèi)經(jīng)過30年的發(fā)展，燈泡貫流機(jī)組的設(shè)計(jì)和制造水平有了很大提高，已逐步趕上國際先進(jìn)水平，東電公司能在巴西中標(biāo)18臺(tái)75Mw大型燈泡機(jī)組就是最好的例證。當(dāng)前，國內(nèi)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(jī)就是最佳機(jī)組形式。因此，當(dāng)前極力推薦開發(fā)利用貫流式機(jī)組，有其現(xiàn)實(shí)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)意義，水頭越低貫流式機(jī)組的優(yōu)越性就越大。本書距拙著《貫流式水輪發(fā)電機(jī)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(jī)組發(fā)展迅猛，尤其是國內(nèi)大型燈泡貫流式機(jī)組單機(jī)容量已從30Mw左右增至57Mw，甚至75Mw的大型燈泡機(jī)組也正在設(shè)計(jì)、制造中，并將在2011年投入巴西杰瑞水電站運(yùn)行。本書是中國水利水電顧問集團(tuán)西北勘測設(shè)計(jì)研究院水電技術(shù)專著系列之一，是對(duì)原書的更新補(bǔ)充。本書融合了西北勘測設(shè)計(jì)研究院幾十年來主要設(shè)計(jì)研究成果，同時(shí)，為保證本書內(nèi)容盡可能全面和具有代表性，廣泛收集了設(shè)計(jì)、制造、安裝、監(jiān)理、運(yùn)行、檢修等有關(guān)資料，并邀請(qǐng)清華大學(xué)、中國水利水電科學(xué)研究院、長江控制設(shè)備研究所等單位專家學(xué)者編寫了部分章節(jié)。

內(nèi)容概要

本書上冊(cè)闡述了貫流式水輪發(fā)電機(jī)組的發(fā)展與分類，著重介紹了燈泡貫流式水輪發(fā)電機(jī)組的關(guān)鍵技術(shù)與發(fā)展概況?！　”緯聝?cè)介紹了燈泡貫流式水輪發(fā)電機(jī)組的電站設(shè)計(jì)、設(shè)備選擇、設(shè)備采購、設(shè)備安裝與運(yùn)行、設(shè)備檢修等相關(guān)技術(shù)以及常見故障與處理，模型驗(yàn)收、電站瞬變過程、機(jī)組調(diào)速等專項(xiàng)技術(shù)，貫流式機(jī)組輔助設(shè)備與廠房布置等，并附有部分最新圖紙資料?！　”緯鴥?nèi)容全面、實(shí)用性強(qiáng)，可供水電設(shè)計(jì)與建設(shè)、施工、管理人員使用，亦可供高等院校相關(guān)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(xué)院，即入職西北勘測設(shè)計(jì)研究院，從事水電站水力機(jī)械專業(yè)設(shè)計(jì)工作迄今，教授級(jí)高級(jí)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(shè)計(jì)工作。近年曾參與廣西長洲、橋鞏等大型燈泡機(jī)組設(shè)計(jì)咨詢工作。獲省、部級(jí)獎(jiǎng)項(xiàng)5次，發(fā)表論文100多篇，出版專著3部。另有少量科普、文學(xué)作品。

書籍目錄

前言上冊(cè)　第一章　緒論　　第一節(jié)　貫流式水輪機(jī)的定義及簡史　　第二節(jié)　貫流式水輪機(jī)的分類與發(fā)展　　第三節(jié)　國內(nèi)燈泡機(jī)組發(fā)展概況　第二章　全貫流式和半貫流式機(jī)組　　第一節(jié)　全貫流式機(jī)組　　第二節(jié)　豎井貫流式機(jī)組　　第三節(jié)　軸伸貫流式機(jī)組　　第四節(jié)　標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)及比較　　第五節(jié)　江廈潮汐試驗(yàn)電站與機(jī)組　　第六節(jié)　立軸燈泡機(jī)組　　第七節(jié)　小型整裝燈泡機(jī)組　　第八節(jié)　貫流式水泵——水輪機(jī)　　第九節(jié)　貫流泵的運(yùn)用　第三章　燈泡貫流式水輪發(fā)電機(jī)組　　第一節(jié)　燈泡貫流式水輪發(fā)電機(jī)組發(fā)展概況　　第二節(jié)　燈泡貫流式水輪發(fā)電機(jī)組的技術(shù)優(yōu)勢　　第三節(jié)　燈泡機(jī)組比轉(zhuǎn)速的選擇方法　　第四節(jié)　大型燈泡機(jī)組統(tǒng)計(jì)方程　　第五節(jié)　燈泡機(jī)組運(yùn)行性能分析預(yù)測　第四章　貫流式機(jī)組的發(fā)展與進(jìn)步　　第一節(jié)　轉(zhuǎn)輪葉柵參數(shù)對(duì)性能的影響　　第二節(jié)　水力計(jì)算與水力損失分析　　第三節(jié)　大型燈泡機(jī)組的發(fā)展與進(jìn)步　　第四節(jié)　貫流式轉(zhuǎn)輪的應(yīng)用前景　　第五節(jié)　兩葉片轉(zhuǎn)輪開發(fā)設(shè)想　第五章　燈泡機(jī)組的相關(guān)技術(shù)　　第一節(jié)　定槳式機(jī)組的運(yùn)用　　第二節(jié)　攔污柵與尾水門　　第三節(jié)　貫流機(jī)組的泄水功能　　第四節(jié)　小型貫流式機(jī)組　　第五節(jié)　燈泡機(jī)組重量估算　　第六節(jié)　貫流機(jī)組增容改造途徑　第六章　大型燈泡機(jī)組關(guān)鍵技術(shù)難度分析　　第一節(jié)　燈泡貫流式水輪機(jī)技術(shù)分析　　第二節(jié)　燈泡式發(fā)電機(jī)技術(shù)分析　　第三節(jié)　燈泡機(jī)組關(guān)鍵技術(shù)　　第四節(jié)　主要部件的剛強(qiáng)度計(jì)算　　第五節(jié)　燈泡機(jī)組的疲勞分析　　第六節(jié)　若干燈泡機(jī)組設(shè)計(jì)制造經(jīng)驗(yàn)　　第七節(jié)　燈泡機(jī)組的振動(dòng)與噪聲　　第八節(jié)　燈泡機(jī)組的抗磨蝕措施　　第九節(jié)　巴西杰瑞機(jī)組技術(shù)特點(diǎn)　　第十節(jié)　炳靈機(jī)組設(shè)計(jì)優(yōu)化下冊(cè)　第七章　燈泡貫流水輪機(jī)的選擇方法　　第一節(jié)　低水頭徑流式水電站的特點(diǎn)　　第二節(jié)　燈泡貫流式水輪機(jī)的選擇原則與方法　　第三節(jié)　燈泡貫流式水輪機(jī)參數(shù)選擇實(shí)例　　第四節(jié)　潮汐電站設(shè)計(jì)　　第五節(jié)　炳靈水電站設(shè)計(jì)與優(yōu)化　　第六節(jié)　炳靈水電站燈泡機(jī)組運(yùn)行穩(wěn)定性分析研究　　第七節(jié)　燈泡貫流式水輪機(jī)設(shè)計(jì)選型要點(diǎn)　第八章　燈泡機(jī)組采購、安裝與運(yùn)行、檢修　　第一節(jié)　燈泡機(jī)組采購模式與技術(shù)要求　　第二節(jié)　燈泡機(jī)組安裝要點(diǎn)　　第三節(jié)　燈泡機(jī)組安裝的監(jiān)理　　第四節(jié)　燈泡機(jī)組運(yùn)行方式　　第五節(jié)　燈泡機(jī)組的檢修　　第六節(jié)　燈泡機(jī)組開停機(jī)及運(yùn)行　第九章　燈泡機(jī)組常見故障及處理　　第一節(jié)　貫流式水輪機(jī)常見故障及處理　　第二節(jié)　燈泡式發(fā)電機(jī)常見故障及處理　　……

章節(jié)摘錄

插圖：（二）大型貫流式發(fā)電機(jī)一次冷卻方式和二次冷卻方式的比較在發(fā)電機(jī)的電磁能量轉(zhuǎn)化過程中，參與電磁轉(zhuǎn)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(guān)系，而通風(fēng)散熱只與其表面積成正比，即平方關(guān)系，因此發(fā)電機(jī)的容量越大，通風(fēng)冷卻越困難。對(duì)于貫流式機(jī)組，由于其機(jī)組運(yùn)行的水頭低，造成發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速低，轉(zhuǎn)子極數(shù)多，而其燈泡外徑又受水輪機(jī)流道的限制，因此轉(zhuǎn)子每極所占空間小，通風(fēng)散熱更較立式機(jī)組困難。正是由于其結(jié)構(gòu)的特殊性和工作條件的惡劣性，貫流機(jī)的通風(fēng)冷卻歷來是設(shè)計(jì)制造的一大難點(diǎn)，一般貫流機(jī)組的運(yùn)行溫度較立式機(jī)組高。二次冷卻方式是利用河水來冷卻放置于發(fā)電機(jī)冷卻套夾層內(nèi)的冷卻水（水質(zhì)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(jī)空氣冷卻器的熱風(fēng)，使其變?yōu)槔滹L(fēng)，發(fā)電機(jī)的損耗即通過該冷風(fēng)加熱變?yōu)闊犸L(fēng)再送人空氣冷卻器。從貫流式水輪發(fā)電機(jī)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(jī)安全運(yùn)行。但隨著貫流式機(jī)組單機(jī)容量的增大，發(fā)電機(jī)散熱矛盾日趨尖銳，特別是當(dāng)機(jī)組容量達(dá)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(jī)溫度偏高已經(jīng)是包括進(jìn)口機(jī)組在內(nèi)的普遍現(xiàn)象，究其原因除貫流式機(jī)組本身空間狹小、通風(fēng)不暢的特點(diǎn)外，冷風(fēng)溫度高是其重要原因之一。發(fā)電機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)均處于熱穩(wěn)定狀態(tài)，其溫度體系的基準(zhǔn)溫度是發(fā)電機(jī)的冷風(fēng)溫度，而發(fā)電機(jī)冷風(fēng)溫度的高低取決于兩個(gè)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(chǎn)品設(shè)計(jì)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(shí)際上發(fā)電機(jī)冷風(fēng)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(jī)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(dǎo)過程中二次水與河水間會(huì)有一個(gè)溫度梯度。因此，采用冷卻套循環(huán)方式時(shí)，設(shè)備溫度較高。

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