水电站的生产过程及类型水电站主要动力设备.PPT

第三章 水力发电 第一节 水电站的生产过程及类型 第二节 水电站主要动力设备——水轮机 第三节 水力发电的特点 第三章 水力发电 水能是蕴藏于河川和海洋水体中的位能和动能，是洁净的一次能源、用之不竭的再生能源。 我国水力资源丰富，已探明的河川水能资源理论蕴藏量为6．76亿KW，其中可开发利用的为3．78亿KW居世界首位。 “优先开发水电”是我国的能源发展方针，2003年水电装机容量为9217万KW(世界第2位)，占全国发电装机总容量的24％。 * * 第一节 水电站的生产过程及类型 第三章 水力发电 水电站是将水能转变成电能的工厂，其能量转换的基本过程是：水能→机械能→电能。 以下一些图片表示了典型水电站的外景图 丹江口水电站是我国五十年代开工建设的、规模巨大的水利枢纽工程，位于湖北省丹江口市汉江与其支流丹江汇合口下游800m处，具有防洪、发电、灌溉、航运及水产养殖等综合效益， 凤摊拱坝位于湖南省沅陵县沅水支流酉水河上。枢纽工程属一等工程,以发电为主,兼有防洪、灌溉、航运、过木和养鱼等综合效益。 凤滩水电站 三峡水电站全景 水能的两大要素: 水的流量(Q，m3/s) 水头(H， m上下游水位差，也叫落差) 水轮发电机组的输出功率(P，kw，出力) P = 9.81η Q H η为水轮发电机组的总效率。 第一节 水电站的生产过程及类型 第三章 水力发电 按利用能源的种类，水电站可分为： 1. 常规水电站：将河川中水能转换成电能。按集中落差的方法它又有三种基本形式堤坝式、引水式和混合式水电站； 2. 抽水蓄能式水电站；用于调节电力系统峰谷负荷 3. 潮汐电站、波浪能电站、海流能电站。利用海洋能中的水流的机械能进行发电 第一节 水电站的生产过程及类型 一、坝式水电站 在河道上拦河筑坝建水库抬高上游水位，集中发电水头，并利用水库调节流量生产电能的水电厂，称为坝式水电站。 按照水电站厂房与坝的相对位置的不同，坝式水电站可分为河床式和坝后式两种基本型式。 第一节 水电站的生产过程及类型 河床式水电站多建在河道宽阔、坡度较平缓的河段上，修建高度不大的闸(坝)，集中的水头不高，发电厂房作为挡水建筑物的一部分。如葛洲坝水电站(2715MW)。 坝后式水电厂在河流的中上游峡谷河段，允许一定程度的淹没，坝可以建得较高，以集中较大水头。由于上游水压力大，将厂房移到坝后的河床上或河流的两岸，使上游水压力完全由大坝来承受。是我国采用最多的一种厂房布置方式，如三峡水电站(18200MW) 。 第一节 水电站的生产过程及类型 二、引水式水电站 在河流中上游，河道多弯曲或河道坡降较陡的河段，修筑较短的引水明渠或隧道集中水头，用引水管把水引入河段下游的水电站，这称作引水式水电站。还可以利用相邻两条河流的高程差，进行跨河引水发电。 引水式开发的特点是水电站的挡水建筑物较低，淹没少或不存在淹没，而水头集中常可达到很高的数值，但受当地天然径流量或引水建筑物截面尺寸的限制，其发电引用流量一般不会太大。 第一节 水电站的生产过程及类型 三、混合式水电站 如果条件适宜，则可较经济地建坝集中部分水头又用引水系统，共同集中水头，具有坝式和引水式两方面的特点，称为混合式水电站。 第一节 水电站的生产过程及类型 四、抽水蓄能式水电站 特殊形式的水电站 当电力系统内负荷处于低谷时，它利用网内富裕的电能，采用机组为电动机运行方式，将下游(低水池)水抽送到高水池，能量蓄存在高水池中。 在电力系统高峰负荷时，机组改为发电机运行方式，将高水池蓄存的水能用来发电。 在电力系统中抽水蓄能电站既是电源又是负荷，是系统内为唯一的填谷调峰电源，具有调频、调相、负荷备用、事故备用的功能。 第一节 水电站的生产过程及类型 五、潮汐电站 平均潮差在3m以上就有实际应用价值， 在潮差大的海湾入口或河口筑堤构成水库，在坝内或坝侧安装水轮发电机组，利用堤坝两侧潮汐涨落的水位差驱动水轮发电机组发电。 潮汐电站有单库单向式、单库双向式、双库式。 第一节 水电站的生产过程及类型 五、潮汐电站 1．单库单向式潮汐电站 只建一个水库，安装单向水轮发电机组，常采用落潮发电方式。 原理：涨潮时打开水库闸门向水库充水，平潮时关闸；落潮后，待水库内外有一定水位差时开闸，驱动水轮发电机组发电。 特点：单库单向式结构简单，投资少；一天中只有1／3左右的时间可