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小型水轮发电机对国内外发展现状及用途

水轮机概念

在抽水蓄能电厂中，泵式水轮机是最常用的机组之一。当电网负载小于基础负载时，可以作为一台水泵，将过剩的电能从下游的蓄水池中抽吸出来，以势能的方式存储；当系统的负载比基础负载大时，它可以作为一台发电机，通过发电来调整峰值负载。所以，单纯的抽水蓄能并不会使整个电网的用电量有明显的增长，但是却会使整个电厂的经济性能得到明显的提升。水轮机作为一种以水为能源的机器，属于比较洁净的一种能源形式，其使用将会给国家的发展带来强有力的保证。

二、发展状况

我国微型水轮发电机市场发展迅速，产品产出持续扩张，国家产业政策鼓励微型水轮发电机产业向高技术产品方向发展，国内企业新增投资项目投资逐渐增多。

在微型水力发电机领域，由于竞争的持续激烈，在大型企业之间，并购、整合与资本运作变得越来越常见。因此，国内外优秀的微型水力发电机企业越来越注重对小型水力发电机市场的分析与研究，尤其是要对目前小型水力发电机的市场环境以及顾客的需求趋势进行深入的研究，以便能够在第一时间占据市场，获得先发优势。正是由于这一点，涌现出了许多卓越的小型水电企业，并逐步在业内脱颖而出。产业研究网络运用了各种的信息处理技术，收集、整理、加工、分析了小型水力发电机行业的大量数据，为其用户提供了一整套的信息解决方案和咨询服务，将小型水力发电机客户的投资风险和运营成本降到最低，抓住了其中的投资机会，提升了公司的竞争能力。

作为一种重要的水电设备，水轮机及辅机是水力发电产业不可或缺的一部分，它是一种可以将洁净的可再生能源有效地用于节能减排、降低环境污染的关键装备，它的技术发展与我国水电产业的发展规模有很大的关系。在国家对电力需求的强烈驱动之下，我们国家的水轮机及辅机生产产业已经步入了一个高速发展时期，它的经济规模和技术水平都得到了明显的提升，我们国家的水轮机生产技术已经达到了国际领先的程度。

在80年代以前，由于缺乏相应的理论，使得水轮机的设计方式受到很大的局限，通常采用一维或两维的设计方式。但现在，随着涡轮的理论和技术的发展，它变得更加完善，通过使用这些更新了的理论，能够设计改造原水轮机叶片的表面型线,这样水轮机的水力性能就会大大增强。举个例子，在水轮机的叶片边缘处，合理加上抗空化裙边，这样以增大机组的抗空蚀性能;而在保证强度的条件下，在水轮机的出水边施加改造修型,这样就能减少叶片出水边卡门涡发生概率,以增强机组运行稳定性。在水轮机转轮现代优化设计理论的帮助下,水轮机转轮的设计水平已经产生很大的提升，水轮机的整机性能也因此得到大程度改进;在数值模拟技术和模型测试技术的帮助下，这些技术的开发极大地改善了对水轮机的性能；借助于改进的水轮机钢强度分析技术及提高流固藕合技术，可使水轮机在设计时提高工作平稳性；通过采用新材料、新结构、新技术，提高了叶形成形的精度，提高了叶型加工的精度。如果没有这些技术的进展，那么旧机组的技术改进不会那么顺利，正是这些技术大力支持了水轮机旧机组的进步。定制化的服务正在受到广泛的认可，鉴于此，可以对电站实行一对一的设计改进，通过研究其技术参数，以确保电站们拥有最符合其自身情况的最优水轮机转轮。在这样的情况下，水轮机们通常容易产生最优效果，以提升运行效率，因此达到最优经济效益的目标。

21世纪，多数的水轮机组都是采用多目标最优的方式来进行最优的设计，人们可以从机组的能量特性、空化特性以及压力波动等方面，结合多种最优的计算手段来进行机组的3D设计。参照电厂的参数，学者开展了实践的研究，从而形成了一对一的抵制空化能力，并对多台机组的输出方式进行了针对性的设计，保持了更高的效率，从而提高了水轮机组的工作可靠性。借助性能估算技术和动态特征分析技术，在设计过程中，通过对水轮机的水利性能和动态特征进行深入的研究，水轮机转轮改造过程中积极改进设计;吹此之外，还有数控加工技术,模压成型技术等的帮助，确保叶片在型线、表面粗糙度等方面的达到一定水平，同时降低人为因素导致的加工质量低下的可能性。

从20世纪80年代开始，国外小型水轮发电机的发展步伐加快，在世界范围内出现了一批功率在15kw以上的水轮发电机，如加拿大公司生产的Titan系列水轮发电机。我国从80年代开始研制和生产水轮发电机，但直到90年代才有了较大发展。

世界上第一台水轮发电机是由德国制造的，它是由英国的Sinbag公司研制成功的，功率为4kw。这台发电机最大特点是转轮直径只有0.9m，最大转速为400r/min，转轮直径也只有0.9m。这种水轮发电机安装在一个特制的槽式支架上，它由上下两个部分组成：下部为转轮，上部为支撑塔架。上部安装了两个垂直轴可自由转动的定子，定子装有2个与转子用螺栓连接的转环，并装有一个垂直轴可自由转动的定子上盖。转子是由4个带叶