1. 水轮机的安装高程
6月4日20时许,乌东德水电站水库成功蓄水至945米,圆满实现第二阶段蓄水目标,蓄水过程平稳顺利,向7月初首批机组安全准点发电迈出坚实一步。
乌东德水电站水库蓄水分为三个阶段,第一阶段于2020年1月15日开始,1月21日顺利蓄水至895米。第二阶段蓄水于5月6日开始,历时1个月,成功蓄水至死水位945米,该水位也是水轮机组发电的最低水位。按照计划安排,第三阶段蓄水将分步实施,计划于今年8月开始,8月底前蓄至958米,10月择机蓄水至965米。
乌东德水电站开发任务以发电为主,兼顾防洪、航运和促进地方经济社会发展。水库正常蓄水位975米,死水位945米,正常蓄水位库容58.63亿立方米,防洪库容24.40亿立方米,具有季调节性能。电站安装12台单机容量85万千瓦水轮发电机组,总装机容量1020万千瓦,多年平均发电量389.1亿千瓦时。
2. 水轮机的安装高程对水轮机的汽蚀现象没有影响
汽蚀是当流道(可以是泵、水轮机、河流、阀门、螺旋桨甚至人和动物的血管等)中的液体(可以是水、油等)局部压力下降至临界压力(一般接近汽化压力)时,液体中气核成长为汽泡,汽泡的聚积、流动、分裂、溃灭过程的总称。
防护:①改进泵入口的结构参数
这一方案适于在离心泵的设计制造阶段,该方法在生产现场很少采用。
3. 水轮机的安装高程越大越好吗
不同地区、不同类型的机子都不同的。
一般火力发电厂的机组年利用小时大约为5500小时,机组年可利用小时数大约为7680小时。
水电站受蓄水情况制约,象三峡等大机组年利用小时数最少7000小时。象一般水库受枯水期制约,不好说。 水力发电利用的是把水的势能(水位的高度差引起的)和水的动能(速度引起的)转换成电能的。水轮发电机组主要由水轮机和发电机构成,前者的作用是把水的势能和动能转化成旋转机械能,是原动机;后者的作用是把旋转机械能转换成电能。两者通过主轴连接。发电机输出功率的大小由水轮机决定,而水轮机的输出功率则与引入流量和水头(上下游水位的高程差)成正比,流量越大或是水头越大或是两者都大,水轮机的输出功率也就越大。
在工程实际中,不同的河流,不同的地区,流量或是水头是不一样的,也就是说要么满足流量,要么满足水头,当然要兼顾二者。
当该地区河流落差不是很大的情况下,就只能尽量增加进入水轮机的流量来保证设计的输出功率了,这就要求水轮机的流道尺寸要大,单位时间进入水轮机的水要多,所以就产生了贯流式水轮机,顾名思义,水流的方向是沿着机组轴线方向贯穿其中的,又称为灯泡式机组。这类机型非常适合于水头很低(2~10米)的河床式电站,且单机容量一般在几万千瓦以下。
当水头在10~40米范围时,贯流式机组单机容量已经不能满足要求了,这就产生了轴流式水轮机,即水轮机的外形长得像轮船的螺旋桨,这种水轮机的轴是竖直的,故称为立轴式水轮机,水流进入叶片和流出叶片的方向都是顺着主轴的轴线方向的,故称为轴流式。整个机组的布置形式也是立着的!根据桨叶能否转动,又分为轴流转浆式和轴流定浆式水轮机,目前,绝大多数是轴流转浆式水轮机,单机容量从几万千瓦到20万千万不等。
当水头范围在30~300米左右范围时,轴流式水轮机已经不实用了(机械强度等不能满足要求),水轮机就变成混流式或斜流式的了,水流在进入叶片前是沿着圆周方向,流出叶片后是沿着轴线方向的,故称为混流式。混流式水轮机的叶片是固定的。当机组功率小于5000kw(数值不确定)时,一般设计为卧轴形式,即主轴是水平的,这种一般适用于小水电。当机组功率大于500kw时(数值不确定),机组就要设计成立轴形式的,以满足强度及检修需要。立轴混流式水轮发电机组单机容量从几千千瓦到80万千瓦(现在正在设计单机100万千瓦的)不等,是当今应用范围最广、技术条件最成熟的水轮机。
当水头达到200~500米或更高时,这时主要利用的是水的动能冲转水轮机,水流是从喷嘴喷出的,这叫做冲击式水轮机。这种水轮机单机容量一般在几万千瓦以下,布置形式。。五十年
4. 水轮机的安装高程如何确定
是指安装水轮机的安装位置。水轮机的安装高程关系到水轮机对水头的严格要求,安装高程高了就浪费水头,安装低了到不到水头对水轮机的最大出力,不能使水流从下游快速流走,也会影响水轮机的转速。因此、水轮机的安装位置必须满足设计的高程。
5. 水轮机的安装高程和尾水位
1、高程是指某一点相对于基准面的高度,目前常用的高程系统共有正高、正常高、力高和大地高程4种,而高程基准各国均有不同定义。高程系统则是定义某点沿特定的路径到一个参考面上距离的一维坐标系统。
2、高程系统是指相对于不同性质的起算面(大地水准面、似大地水准面、椭球面等)所定义的高程体系。
3、高程系统采用不同的基准面表示地面点的高低,或者对水准测量数据采取不同的处理方法而产生不同的系统,分为正高、正常高、力高和大地高程等系统。
6. 水轮机的安装高程怎么算
水力发电计算中的正确公式
在探讨水力发电存在一些问题中,就水力发电的出力计算,对既有的用于
大型水库的
P=9.81QH(kw)
—(
1
)和用于小型水库的
E=(6.0~8.0)QH(kw)
—
(2
)两个公式时,发现小型水库效率之所以低于大型水库的原因,是由于小
型水库使用的水轮机普遍小于大型水库的水轮机,所以单位水流流经水轮机
的距离也就更短,亦即做功的时间更短,所以效率也就更低了。而且现代卫
星科学技术证明:在离地面
200 km
处,重力加速度
g
值接近为零,离地面
36000km
处
g
值绝对为零。
将(
6.0~8.0
)取代
g=9.81
,那就意味着将小型水
库假设到离地面
37~77km
的高空,
这显然是有违科学原理的。
所以用公式
(2)
来作小型水库发电的出力计算是不可以的。
在对现有水库水轮发电机组实际
效率检验时发现,
公式(
1
)中的“
H
”,根本与实际做功的能大小无关,功
率的大小实质就是流量
Q
的大小与其在水轮机上流经的距离乘以
9.81
的结
果
。水
头“
H
”值的大小,在此只起决定水流的速度和单位时间流量的作用。
也就是说计算水力发电功率的大小用的公式应该是物理学最基础的公式:功
=
力
*
距离,即
W=F*S
—(
3),
或
W=F*V*T
—(
4
)。
以湖南双牌水库一水轮发
电机组为例:水头
H=43m,
流量
Q=102.8m
3
/s,
实际功率
P=39500kw
,根据(
3)
式所说的力就是
9.81Q,
所以
39500 =9.81*102.8*10
3
*S/102,
(将
1m
3
化为
1000kg,9.81
取精确值
9.80665
得
9806.65N,1N=1kg.m/s
2
,1kw=102 kgf.m/s
)
即
S=39500*102/9806.65*102.8=3.9965m,
也就是说,单位水流在水轮机上做
功的距离≈
4m
。或
V=(2gH)
1/2
=29.046 m/s,T=S/V=0.13759
秒
,
则(
4
)式可成
为
W=9806.65*102.8*29.046*0.13759/102=
39498.5kw,
此数与
39500
kw
极为
接近。
可用这一计算方法检验任何水库的单机发电功率都会是正确的。
7. 水轮机的安装高程直接影响
压力水头是指以水柱高度表示的单位质量水的压力势能,是由压力场中的压力差引起的,参考压力为标准大气压或当地大气压。若土壤中任一点的土壤水分所受压力与参考压力不同,则说明该点存在一个附加压强AP。由附加压强的存在所产生的土壤水头即为压力水头,或称压力势。对于饱和土壤水,地下水面以下深度A处的附加压强为土壤水密度,该处土壤的压力水头为1。对于饱和土壤水,其压力水头或压力势恒大于0。对于非饱和土壤水,考虑到孔隙的连通性,各点所承受的压力均为参考压力,也就是当地大气压,故各点的附加压强AP=0,因此压力势也为0。但是,当土壤中存在闭塞的未充满水的孔隙时,其附加压强可能不为0,由此产生的压力势为气压势。气压势的存在,对田间水分运动有一定影响。在实验条件下,将非饱和土壤置于气压高于大气压的密闭室(压力室)中时,土壤水也具有正的压力势。
压力水头:又称测压高度。作用在单位面积上的压力P与流体单位体积重量γ的比值(P/γ)。又可理解为密度为γ的单位重量水所具有的压力势能。其量纲为[L]。
8. 水轮机的安装高程计算
一般抽水蓄能电站最小高差在500m以上,有的已达1000m以上。
但过高的高度差不但很难找到合适的地址,而且设备能承受的压力也有限,目前单级的水泵水轮机最大工作水头为600至700m,超过这个高度就要采用多级水泵水轮机,若用冲击式水轮机与多级水泵虽然可运行在更高的水头,但要采用三机串连式机组。
而且抽水蓄能用的就是水的势能,对于一定的蓄能量,上、下水库的高度差(水头)越大,所需的库容越小,输水道截面越小,机组直径越小,厂房也可小些,可大大减小投资。