三峡大坝水轮机发电原理

液力传动与流体机械项目:三峡大坝水轮机发电原理汇报人： 刘宝张文辉赵俊伟吕九九指导教师：赵静一燕山大学机械工程学院2012年9月目录 一、水力发电简介 3二、三峡水轮机组简介 5三、混流式水轮发电机结构 7四、混流式水轮机的工作原理 10

巴西伊泰普水电站二、三峡水轮机组简介三峡水电站是目前世界最大的水电站，这里安装着世界最大的水轮发电机组。在三峡泄洪坝两侧底部的水电站厂房内，共安装有32台70万千瓦级水轮发电机组；其中左岸厂房14台，右岸厂房12台，右岸地下厂房6台，另外还有2台5万千瓦的电源机组，总装机容量2250万千瓦；相当于20座百万千瓦级核电站，比巴西伊泰普水电站多了850万千瓦。左岸厂房和右岸厂房已建成投产的26台机组，日均发电量3.3亿度，满负荷运行可达4亿度，年发电量近1000亿度，约占全国发电量的33分之一。三峡水电站安装的32台70万千瓦水轮机组是目前世界上出力最大、尺寸最大的混流式水轮发电机组。大型水轮发电机组是水电站核心设备，也是制造难度最高的顶尖工业产品之一，涉及众多复杂加工技术。长期以来，核心技术一直为少数发达国家所垄断。三、混流式水轮发电机结构混流式水轮机是反击式水轮机的一种，其应用水头范围很广，从20~700m水头均可使用。它结构简单，制造安装方便，运行可靠，且有较高的效率和较低的空蚀系数。不同形式的混流式水轮机混流式水轮发电机立体结构图现以上图所示的混流式水轮机为例来介绍这种水轮机结构。混流式的过流过部件：蜗壳导水机构转轮尾水管。大中型机组一般采用金属蜗壳，导水机构一般采用径向式导水机构转轮一般有6—12叶片，大中型机组一般采用弯肘式尾水管。在混流式水轮机中，水流通过蜗壳的导流作用径向流入导水机构，将液体动能转化为静压能，再通过叶片将静压能转换为转子的动能，水流最后轴向流出转轮。水轮机的进水部件是具有钢板里衬的蜗壳，座环支柱也称固定导叶，在转轮四周布置着导水机构导叶。座环支柱具有坚固的上环和下环，蜗壳和上下环焊接在一起。导叶轴颈用衬套（钢或尼龙材料）支承在底环和固定于顶盖的套筒上。底环固定于座环的下环上面。顶盖用螺钉与座环的上环连接。导水的传动机构是由安置在导水叶上轴颈的转臂，连杆和控制环组成。导叶的开度（从导叶出口边端到相邻导叶背部的最短距离）的改变是通过导水机构的两个接力器和控制环连接的推拉杆传动控环来实现的。金属蜗壳的作用：为流体的流动起到导向作用；将液体动能转换为静压能。大型焊接金属蜗壳导水机构的作用：调节流量，开关水轮机，调节水流环量。导水结构示意图四、混流式水轮机的工作原理综上所述，三峡水轮机组采用的混流式水轮机是一种结构简单，制造安装方便，运行可靠，且有较高的效率和较低的空蚀系数的反击式水轮发电机。混流式的过流过部件：蜗壳à导水机构à转轮à尾水管。在混流式水轮机中，水流通过蜗壳的导流作用径向流入导水机构，将液体动能转化为静压能，再通过叶片将静压能转换为转子的动能，转轮通过主轴与发电机转子联轴，带动转子旋转并切割发电机定子磁力线圈，利用电磁感应原理在发电机线圈中产生高压电，再经过变压器升压通过输电线路将电力输出到电网中，水流最后轴向流出转轮。大中型水轮机组一般采用金属蜗壳，其主要作用是为