水力發(fā)電技術(shù)分解PPT課件

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1、1第一節(jié) 水力發(fā)電簡述 水力發(fā)電是利用河流、湖泊等位于高處具有位能的水流至低處，將其中所含之位能（勢能）轉(zhuǎn)換成水輪機的動能，再以水輪機為原動力，推動發(fā)電機產(chǎn)生電能。利用水力(具有水頭)推動水力機械(水輪機)轉(zhuǎn)動，將水能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能。第1頁/共30頁2第二節(jié)水力發(fā)電特點優(yōu)點：清潔能源效率高 成本低防洪 灌溉 改善航運 水產(chǎn)養(yǎng)殖 缺點：工程投資大 建設(shè)周期長 受自然條件的影響較大 大型工程對環(huán)境 生態(tài)影響較大 第2頁/共30頁3第三節(jié) 水能資源的開發(fā)方式壩式開發(fā)：在河流峽谷處，攔河筑壩，壩前壅水，在壩址處集中落差形成水頭。適用于河道坡降較緩，流量較大，有筑壩建庫條件的河段。引水式開發(fā)：適用于河道坡

2、降較大、流量較小的山區(qū)河段。混合式開發(fā)：同時采用壩和引水道共同集中落差形成水頭的開發(fā)方式。潮汐水能開發(fā)：利用海洋漲、落潮形成的水位差引海水發(fā)電的方式。第3頁/共30頁4TuesdayWednesdayFriday第四節(jié) 水電站的基本類型按水電站利用水頭的大?。焊咚^（70米以上）中水頭（ 15-70米）和低水頭（低于15米）水電站。 按水電站裝機容量的大小，可分為： 大型中型和小型水電站。一般裝機容量5 000kW以下的為小水電站，5 000至10萬kW為中型水電站，10萬kW或以上為大型水電站,或巨型水電站。 按水電站的開發(fā)水頭手段：可分為壩式水電站、引水式水電站、混合式水電站、潮汐電站和抽

3、水蓄能電站三種基本類型。第4頁/共30頁5水力發(fā)電示意圖第5頁/共30頁6裝機容量電力系統(tǒng)的總裝機容量是指該系統(tǒng)實際安裝的發(fā)電機組額定有功功率的總和。水電站分類壩后式水電站第6頁/共30頁7壩后式水電站三峽水電站第7頁/共30頁8河床式水電站葛洲壩水電站第8頁/共30頁9第五節(jié) 水力發(fā)電技術(shù)研究 總 述水電機組技術(shù)水電設(shè)備（水電機組勵磁裝置技術(shù)、微型水力發(fā)電機組含負荷調(diào)節(jié)器技術(shù)、水電站機組保護技術(shù)等）（中國水電設(shè)備制造業(yè)目前已形成約 800 萬千瓦的年生產(chǎn)能力。其中，哈爾濱電機廠有限責(zé)任公司和東方電機股份有限公司在三峽工程的拉動下，年生產(chǎn)能力合計已達到 600 萬千瓦，其他中小水電設(shè)備制造廠的

4、能力約為 200 萬千瓦。）第9頁/共30頁10總述： 我國水電裝機容量和年發(fā)電量世界第一，但仍存在難題。我國自1910年云南石龍壩水電站開工興建以來，水電發(fā)展經(jīng)歷了艱難而輝煌的百年征程。 目前，已建在建30米以上的大壩近5200座，其中壩高100米以上的大壩140多座，水電裝機容量突破2億千瓦，水電裝機容量和年發(fā)電量穩(wěn)居世界第一。 由于我國水電資源時空分布特點決定了水電開發(fā)面臨挑戰(zhàn)的獨特性和復(fù)雜性。水電開發(fā)主要面臨以下四類問題。第10頁/共30頁11 第一類：復(fù)雜區(qū)域地質(zhì)條件下高壩工程防震抗震安全問題。西南地區(qū)地震烈度高且地震頻繁，崩塌、滑坡、泥石流等物理地質(zhì)作用強烈，地質(zhì)災(zāi)害活動頻繁，工程

5、安全，尤其是高壩防震抗震安全已成為西南地區(qū)水電工程建設(shè)的關(guān)鍵技術(shù)問題。第11頁/共30頁12 第二類問題：復(fù)雜工程地質(zhì)條件下大型水電工程建設(shè)技術(shù)難題。 諸如流域梯級水電站的洪水安全問題，高水頭大流量泄洪消能難題，高壩工程筑壩技術(shù)難題，高邊坡及深覆蓋層地基處理難題，高邊墻大跨度地下工程的技術(shù)難題，大容量水電機組的設(shè)計、制造、安裝難題，連續(xù)高效機械化施工技術(shù)等。我國正在規(guī)劃設(shè)計或建設(shè)的一批200米級300米級高壩、上百座百萬千瓦級大型水電站大都集中在大江大河的上中游。高海拔高原高寒地區(qū)建設(shè)這些大型水電工程，需要研究破解一系列復(fù)雜技術(shù)難題。 第12頁/共30頁13 第三類問題：水電開發(fā)與生態(tài)環(huán)境保護

6、之間的協(xié)調(diào)關(guān)系問題。 第四類問題：水電開發(fā)與水庫移民安置之間的協(xié)調(diào)關(guān)系問題。第13頁/共30頁14水電機組技術(shù)水電機組勵磁裝置技術(shù)微型水力發(fā)電機組技術(shù)農(nóng)村水電站機組過速保護技術(shù)小水電技術(shù)分析水電站計算機監(jiān)控技術(shù)系統(tǒng)數(shù)字化水電站我國農(nóng)村水電站自動化勵磁裝置：勵磁裝置是指同步發(fā)電機的勵磁系統(tǒng)中除勵磁電源以外的對勵磁電流能起控制和調(diào)節(jié)作用的電氣調(diào)控裝置。大型中小型抽水蓄能第14頁/共30頁15微型水力發(fā)電機組（含負荷調(diào)節(jié)器）技術(shù)微型水電機組常常用于偏遠的鄉(xiāng)鎮(zhèn)，尤其是在發(fā)展中國末。因此，它們一般總是與電網(wǎng)隔斷的。其技術(shù)特性要求調(diào)節(jié)器能使電源頻率保持在用戶可以接受的水平。 農(nóng)村水電站機組過速保護技術(shù) 農(nóng)

7、村水電站裝機容量小，多為 單 機 5ookW 以下的低壓 機組，繼電保護十分簡 單 ，幾乎都沒有設(shè)置自動調(diào)速器，機組的有關(guān)操作全靠運行人員手動完成 。由于農(nóng)村水電 站的自動化程度較低，故一旦發(fā)生甩負荷跳閘 (或 其 他原 因 引起 跳 閘)，運行人員往往手忙腳亂地關(guān)閉水輪機導(dǎo)水葉(或針閥)，但 機組仍然難免發(fā)生“飛車”、過電壓等事故。農(nóng)村水電站機組過速保護技術(shù)能夠改善農(nóng)村水電站 的運行條件 ，防止因飛車”及過電壓等事故所造成 的損 失 ，同時也可以減輕運行人員的勞動強度。第15頁/共30頁16 小水電技術(shù)分析 小水電技術(shù)主要以水輪機的能量轉(zhuǎn)化實現(xiàn)，通過水輪機實現(xiàn)水能轉(zhuǎn)化為機械能這一過程；水輪機

8、的正常工作運轉(zhuǎn)，能夠帶動發(fā)電機或其他系統(tǒng)設(shè)施、設(shè)備等實現(xiàn)能量轉(zhuǎn)化。 水電站計算機監(jiān)控技術(shù)系統(tǒng) 數(shù)字化水電站 我國農(nóng)村水電站自動化 第16頁/共30頁17水電設(shè)備產(chǎn)業(yè)分析： 據(jù)不完全統(tǒng)計，中國已投產(chǎn)的大中型各類水力發(fā)電機組有混流機組 301臺、軸流機組 55 臺、抽水蓄能機組 25 臺、貫流機組 83 臺。目前，我國在建和擬建的眾多巨型電站和單機容量在 70 萬80 萬千瓦的特大機組共計 120 臺。根據(jù)規(guī)劃，在 2020 年前，中國將投產(chǎn)的單機容量在 70 萬80 萬千瓦的混流機組約有 150 臺，單機容量在 30 萬40 萬千瓦的抽水蓄能機組約有 150 臺，單機容量在 3 萬6 萬千瓦的大

9、型貫流機組約有 150 臺。由此可見中國水電建設(shè)和發(fā)展已進入“黃金時代”。按照國家電力發(fā)展規(guī)則的安排，在 2020 年以前中國將投產(chǎn)的單機容量在 70 萬80 萬千瓦的大型混流機組約有 150 臺，并將從三峽機組的 100 米水頭段、70 萬千瓦級，提高技術(shù)參數(shù)達到 20300 米水頭段、80 萬100 萬千瓦級的更大型機組。未來十年水電建設(shè)將實現(xiàn)“加速跑”，全國新增裝機容量將達 1.8 億千瓦。而目前三峽水電站總裝機容量為 1820 萬千瓦，新增裝機容量相當于 10 個三峽電站。到 2020 年，我國投入運行的 70 萬千瓦及以上容量的超大水電機組總計將超過 100 臺。第17頁/共30頁1

10、8水利專家第18頁/共30頁19 陳祖煜，1943年2月生于重慶。 1966年畢業(yè)于清華大學(xué)，1991年在清華大學(xué)獲博士學(xué)位。 水利水電、土木工程專家。中國水利水電科學(xué)研究院教授級高工。兼任中國土木工程學(xué)會土力學(xué)及巖土工程分會副理事長。 2005年當選為中國科學(xué)院院士。 陳祖煜發(fā)展完善了邊坡穩(wěn)定分析理論，解決了中國小灣、天生橋等多個大型工程滑坡險情的工程措施難題。 曾榮獲國家科技進步二、三等獎各1項、電力部科技進步一等獎2項、水利部科技進步二等獎1項、云南省科技進步二等獎1項、茅以升土力學(xué)與基礎(chǔ)工程大獎1項。第19頁/共30頁20第20頁/共30頁21第21頁/共30頁22 陳厚群，1932年

11、5月生于江蘇省無錫。 1950年至1952年在清華大學(xué)學(xué)習(xí)，1958年畢業(yè)于蘇聯(lián)莫斯科動力學(xué)院。水工結(jié)構(gòu)專家。 19811984年曾在美國芝加哥哈扎工程公司結(jié)構(gòu)部任高級工程師、伯克利加州大學(xué)進修。 現(xiàn)任中國水利水電科學(xué)研究院高級工程師、學(xué)位委員會副主席、工程抗震研究中心主任。 歷任水利水電科學(xué)研究院工程師，抗震防護研究所副所長、所長、高級工程師，中國科學(xué)院結(jié)構(gòu)振動開放實驗室主任等職。第22頁/共30頁23第23頁/共30頁24 譚靖夷，1921.11.06生于湖南省衡陽縣。 水利水電工程施工專家。 為中國水利水電第八工程局顧問、教授級高級工程師。水利水電工程施工專家。 中國工程院院士。 長期從

12、事水利水電工程建設(shè)。主持建成大壩8座，水電站總裝機容量163萬KW，灌溉農(nóng)田150 萬畝。1997年當選為中國工程院院士。第24頁/共30頁25第25頁/共30頁26馬洪琪1942.8.23生于上海市。1967年畢業(yè)于清華大學(xué)。水利水電施工專家。曾任水電十四局總工程師。現(xiàn)任云南瀾滄江水電開發(fā)有限公司總工程師。主持和參加建設(shè)魯布革電站、漫灣電站、廣州抽水蓄能電站、浙江天荒坪抽水蓄能電站、大朝山電站、黃河小浪底、長江三峽水利樞紐等大型水電工程20余座，探索并完善了各種地下工程和各類土石壩施工技術(shù)。第26頁/共30頁271984年從喀麥隆回國后，馬洪琪就參加了魯布革水電站的建設(shè)。魯布革水電站是新中國

13、水電事業(yè)第一次引進外資的工程，是對當時勞動密集、設(shè)備簡陋的傳統(tǒng)施工方式的革命，創(chuàng)造了舉世矚目的“魯布革沖擊波”：1986年，他又參加了漫灣電站的建設(shè)，漫灣電站第一次采用了省、部合資建設(shè)的方式，第一次運用了業(yè)主負責(zé)制、招標投標制、建設(shè)監(jiān)理制和合同管理制，完善了魯布革的經(jīng)驗，探索了具有中國特色的水利水電管理體制，形成了“漫灣模式”。1990年世界最大的抽水蓄能電站廣州抽水蓄能電站工程開工，其高壓長斜井由于大斷面、陡傾角，并穿過兩條斷層和蝕變帶，被外國專家稱為“死亡之谷”。第27頁/共30頁28陳啟卷，男，1957年7月出生，博士，武漢大學(xué)動力與機械學(xué)院教授、博士生導(dǎo)師，副院長。第28頁/共30頁29謝謝觀賞第29頁/共30頁30感謝您的觀看！第30頁/共30頁