各类水轮机的适用范围(水轮机三种类型)

海潮机械 2023-01-25 18:31 编辑:admin 247阅读

1. 水轮机三种类型

水轮机导轴承的型式很多, M21125-11P按轴瓦的材料可以分为橡胶轴承和金属轴承;按润滑方式可分为水润滑轴承和油润滑轴承,油润滑又分为干油和稀油两类,稀油润滑又有很多型式,按轴承形状来分,有筒式和分块瓦式。常用的水轮机导轴承通常有水润滑导轴承、稀油润滑筒式导轴承、稀油润滑分块瓦式导轴承等几种。它们的特点分别如下。

(1)水润滑导轴承。它最初是采用桦木为轴瓦,后均采用橡胶轴瓦,轴承的型式分为圆筒式和分块瓦式两种,应用最多的是筒式橡胶导轴承。水润滑导轴承具有结构简单,制造安装方便,不需刮瓦和研磨,轴承安装可靠近转轮,吸振效果好,运行稳定性高等优'点。其缺点是轴瓦间隙易随温度变化,导热性差,易老化,刚性差,振摆变化大,对水质要求很高(水中含悬浮物质不超过0.1kym3)。目前基本很少使用。

(2)稀油润滑筒式导轴承。它一般采用巴氏合金为轴瓦,通常应用在电站水质不干净,泥沙含量大而又无清洁水源的情况下。该轴承结构简单,布置紧凑,刚性好,运行可靠。其缺点是转动油盆需固定在主轴上,其下部需装主轴密封,密封的检修和维护不方便,轴承与转轮的距离较大,轴承的安装、调整不方便。在卧式机组中通常设置高位油箱给导轴承供油,这种轴承在灯泡贯流式机组中应用较为广泛。

(3)稀油润滑分块瓦式导轴承。稀油润滑分块瓦式导轴承按调整方式不同又分为调整螺钉式和调整块式两种。这种轴承受力均匀,有自调能力,轴瓦安装、检修、调整方便。但平面布置尺寸较大,主轴带轴领,增加了制造成本,其密封同样也需装在轴承下部,检修不便,轴承离转轮较远。

2. 水轮机的定义

水轮发电机在运行中因机组故障等突然甩去负荷,发电机输出功率为零,此时如水轮机调速机构失灵或其他原因使导水机构不能关闭,则水轮机转速迅速升高。

当输入的水流能量与转速升高时产生的机械摩擦损失能量相平衡时,转速达到某一稳定的最大值,这个转速称为水轮机的飞逸转速。

3. 什么叫水轮机

水电厂全称水力发电厂,是把水的位能和动能转换成电能的工厂。它的基本生产过程是:从河流高处或其他水库内引水,利用水的压力或流速冲动水轮机旋转,将重力势能和动能转变成机械能,然后水轮机带动发电机旋转,将机械能转变成电能。电站一般主要由挡水建筑物(坝)、泄洪建筑物(溢洪道或闸)、引水建筑物(引水渠或隧洞,包括调压井)及电站厂房(包括尾水渠、升压站)四大部分组成。 主要组成部分有:水工建筑物、水力机械设备、发电设备、变电设备、配电设备、输电设备和控制及辅助设备。它的发电原理是:利用水力(具有水头)推动水力机械(水轮机)转动,将水能转变为旋转机械能,如果在水轮机上接上另一种机械(发电机),随着水轮机的旋转推动发电机转子旋转,切割磁感线便可发出电来,这时机械能又转变为电能。如果我的回答能给您帮助,帮忙点关注,谢谢!

4. 水轮机的类型

抽水蓄能电站利用电力负荷低谷时的电能抽水至上水库,在电力负荷高峰期再放水至下水库发电的水电站。又称蓄能式水电站。它可将电网负荷低时的多余电能,转变为电网高峰时期的高价值电能,还适于调频、调相,稳定电力系统的周波和电压,且宜为事故备用,还可提高系统中火电站和核电站的效率。

抽水蓄能电站可按不同情况分为不同的类型。

1.按电站有无天然径流分

(1)纯抽水蓄能电站:没有或只有少量的天然来水进入上水库(以补充蒸发、渗漏损失),而作为能量载体的水体基本保持一个定量,只是在一个周期内,在上、下水库之间往复利用;厂房内安装的全部是抽水蓄能机组,其主要功能是调峰填谷、承担系统事故备用等任务,而不承担常规发电和综合利用等任务。

抽水蓄能电站

(2)混合式抽水蓄能电站:其上水库具有天然径流汇入,来水流量已达到能安装常规水轮发电机组来承担系统的负荷。因而其电站厂房内所安装的机组,一部分是常规水轮发电机组,另一部分是抽水蓄能机组。相应地这类电站的发电量也由两部分构成,一部分为抽水蓄能发电量,另一部分为天然径流发电量。所以这类水电站的功能,除了调峰填谷和承担系统事故备用等任务处,还有常规发电和满足综合利用要求等任务。

2.按水库调节性能分

(1)日调节抽水蓄能电站:其运行周期呈日循环规律。蓄能机组每天顶一次(晚间)或两次(白天和晚上)尖峰负荷,晚峰过后上水库放空、下水库蓄满;继而利用午夜负荷低谷时系统的多余电能抽水,至次日清晨上水库蓄满、下水库被抽空。纯抽水蓄能电站大多为日设计蓄能电站。

(2)周调节抽水蓄能电站:运行周期呈周循环规律。在一周的5个工作日中,蓄能机组如同日调节蓄能电站一样工作。但每天的发电用水量大于蓄水量,在工作日结束时上水库放空,在双休日期间由于系统负荷降低,利用多余电能进行大量蓄水,至周一早上上水库蓄满。我国第一个周调节抽水蓄能电站为福建仙游抽水蓄能电站。

(3)季调节抽水蓄能电站:每年汛期,利用水电站的季节性电能作为抽水能源,将水电站必须溢弃的多余水量,抽到上水库蓄存起来,在枯水季内放水发电,以增补天然径流的不足。这样将原来是汛期的季节性电能转化成了枯水期的保证电能。这类电站绝大多数为混合式抽水蓄能电站。

3.按站内安装的抽水蓄能机组类型分

(1)四机分置式:这种类型的水泵和水轮机分别配有电动机和发电机,形成两套机组。已不采用。

(2)三机串联式:其水泵、水轮机和发电电动机三者通过联轴器连接在同一轴上。三机串联式有横轴和竖轴两种布置方式。

(3)二机可逆式:其机组由可逆水泵水轮机和发电电动机二者组成。这种结构为主流结构。

4.按布置特点分

(1)首部式:厂房位于输水道的上游侧。

(2)中部式:厂房位于输水道中部。

(3)尾部式:厂房位于输水道末端。

5.抽水蓄能电站的运行工况

(1)静止。

(2)发电工况。

共16张

抽水蓄能电站

(3)抽水工况。

(4)发电调相工况。

(5)抽水调相工况。

6.启动方式

(1)静止变频启动(SFC)启动。

(2)背靠背(BTB)启动。

5. 水轮机有哪几种形式

功能原理都一样,都遵守能量守恒原理。所不同的是:水力发电是利用水的重力势能通过水轮机转化为机械再通过电机转化成电能;而火电是先通过锅炉将化石燃料的化学能转化成水蒸气的内能(或焓)再通过汽轮机转化成机械能再通过电机转化成电能。

但它们的机械能转化设备(例如水轮机和汽轮机)的结构原理和工作原理有较大区别。

先说水轮机,水轮机的结构有多种,我们以轴流式水轮机为例,由于水的密度较大,能量转化时动能做功的占比较大、静压做功占比较小,所以轴流式水轮机的叶片都比较厚实、宽大,再者由于水的密度大所以静压损失较大且全静压受限于堤坝落差,所以水轮机级数较少,一般就一级;再说汽轮机,汽轮机都是轴流式,但叶片结构有多种,我们以平板式叶片为例,由于水蒸气的密度较小,能量转化时动能做功的占比较小、压差做功占比较大,所以汽轮机的叶片都比较薄、窄小,再者由于水蒸汽的密度小所以压力损失小且水蒸气进口压力较高,所以汽轮机级数较多,最多可达几十级。

这两种机器都有一个共同特点:流体的总体流动方向都垂直于叶轮的旋转面,两者的运动规律不相吻合,所以汽轮机不能带液,水轮机不能带气,否则会使机器发生强烈振动、无法正常工作甚至损坏机器,这是他们的致命的缺点。