水力发电原理及水电站类型.ppt

章水力发电原理基础水力发电的原理基础水电站一、水力发电的概念水轮发电机组装置原理图水力发电的转换过程水力发电的几个要素（一）水力发电特点（一）水力发电特点（二）我国水电事业的发展特点一：总量丰富，开发不足特点二：地区分布不均，与经济发展不匹配地区年内降雨集中在汛期；年际间江河来水量变化大。特点四：我国水电资源相对集中在一些高山大河地区，不少水电站的装机容量超过1000MW。三峡(长江)1820万kW，溪落渡(金沙江)超过1000万kW。雅鲁藏布江下游的墨脱电站，计划开凿35km长的隧洞，引水2000m3/s以上，落差可超过2000m，电站装机可达4500万kW。大型电站，水头高、单机容量大，带来很多技术难题，且淹没损失大，移民数量多。（三）我国水电开发状况2.困难不少制约水电发展的五个问题①生态环境问题②上网电价③法律法规还不健全④移民问题⑤地震问题3.机遇难得:今后15－20年是水电建设的良好机遇期西部大开发战略的机遇东部：水能资源占6％，开发率大于70％；西部：水能资源占78%，开发率仅8％。实施“西电东送”，变资源优势为经济优势。全面建设小康社会对电力的要求；符合电力工业中长期发展规划，提供清洁、优质电能；《可再生能源法》确认水能为可再生能源；《京都议定书》：温室气体减排；当前我国经济发展迅速，投资环境良好。我国的能源概况与水电建设能源结构：“煤为基础、多元发展”；煤炭为主体、电力为中心，油气、新能源全面展；提高煤炭利用效率和清洁性。需求预测：全面建设小康社会：2020年GDP翻两番，预测电力需求9.2亿kW，估计水电达2.3亿kW，每年需新增近千万kW。发展战略：“大力开发水电，优化发展煤电，积极推进核电，适度发展天然气发电，鼓励新能源发电”（电力工业中长期发展规划）。三峡水利枢纽三峡水利枢纽三峡水利枢纽小浪底水利枢纽小浪底水利枢纽新安江水电站新安江水电站二滩水电站二滩水电站二、水电站的基本类型(一)坝式水电站2.坝后式水电站坝后式水电站坝后厂房向家坝水电站三峡水电站(二)河床式电站河床式电站河床厂房葛州坝水电站(三)引水式水电站类型：1.无压引水电站引水建筑物是无压的:渠道或无压隧洞主要建筑物：低坝，进水口，沉沙池，引水渠(洞)，日调节池，压力前池，压力水管，厂房，尾水渠。无压引水式水电站1-坝;2-进水口;3-沉沙池;4-引水渠道;5日调节池;6-压力前池;7-压力管道;8-厂房;9-尾水渠;10-配电所;11-泄水道2.有压引水式电站有压引水式水电站（四）混合式水电站（五）抽水蓄能电站抽水蓄能电站示意图黑麋峰抽水蓄能电站(六）潮汐电站潮汐发电原理法国朗斯潮汐电站法国朗斯潮汐电站江夏潮汐电站一、枢纽建筑物挡水建筑物：坝、闸泄水建筑物：溢洪道、泄水洞、溢流坝过坝建筑物：过船、过木、过鱼二、发电建筑物进水建筑物：进水口、沉沙池引水建筑物：引水道、压力管道、尾水道平水建筑物：前池、调压室厂区枢纽：主厂房、副厂房、变电站、开关站等三、水电站的基本类型有坝式、引水式及混合式。坝式水电站分为河床式、坝后式；引水式水电站分有压引水式和无压引水式电站；混合式开发多为有压引水式电站。四、抽水蓄能电站和潮汐电站是水能利用的重要型式。抽水蓄能电站主要解决电力系统的调峰问题，尤其在我国东北、华北、华东等水能资源相对短缺的地区，加快抽水蓄能电站的建设速度很有必要；潮汐电站是开发海水能源的主要型式思考题第二节水轮机的主要类型第二节水轮机的主要类型第二节水轮机的主要类型第二节水轮机的主要类型第二节水轮机的主要类型第二节水轮机的主要类型第二节水轮机的主要类型第二节水轮机的主要类型第二节水轮机的主要类型第二节水轮机的主要类型3．斜流式水轮机（XL）①特点：a.水流流经转轮时倾斜于轴向，故称斜流式。b.转轮的叶片可以转动，叶片轴线与主轴轴线斜交，高效区较宽广。c.装置较多叶片，一般为8~14片（适应水头有所提高）d.容量：以礼河一级毛家村电站，单机容量为8000KW小浪底可达15万KW。②适用范围：适用水头范围为40~120m（世界上水头最高的日本向川为113.4m）第二节水轮机的主要类型第二节水轮机的主要类型4．贯流式水轮机（GD，GZ）①特点：a.主轴装置成水平或倾斜，不设置蜗壳，水流直贯转轮。b.不仅水流流经转轮是轴向的，而且水流从建筑物进口到出口全部是轴向的，可以认为当轴流式机组装成水平卧轴时，不设蜗壳，水流直贯转轮而成为贯流式。c.构造简单，造价低，过水能力大。d.按发电机装置方式不同分为全贯流式与半贯流式。全贯流式发电机转子安装在转轮外缘，优点为水力损失小，过流量大，结构紧凑，但密封困难。半贯流式又分为轴伸式、竖井式和灯泡式，前二种发电机安装、运行及检修方便，但水头低，效率也低，机组容量不大，适合小型水电站。灯泡式结构紧凑，流道平直，过流