摘要:本文探讨了我国研制四重斜流式转桨水轮机的必要性与可行性,水轮机出力公式中一个被忽视的问题,以及尾水管、补气装置结构的改进。
关键词:转桨水轮机 "管""洞"结合
巴西曾以"水电立国"策略解决能源问题,美国国家水力发电协会今又指出:"解决美国对更清洁、更可靠能源需要的方案,不在于采用任何单一科技,而是在于制定一个权衡的能源计划,实现减少对国外能源依赖、增加供电可靠性、提供清洁大气、考虑环境保护等多个目标。现在是实事求是地审视水电、支持有成本效益的水电开发,确保水电成为21世纪的一种能源构成的时候了。不重视开发水电这一国内的、可再生、清洁、可靠的能源,将是一种政策失误,美国子孙后代将因此而受到影响"。我国把"西电东送"列为21世纪四大工程之一,体现了党和政府能源政策的光辉,而西部水力发电是"西电东送"的唯一亚绿色低成本源泉与可持续不竭源泉;应指出"绿色风能"发电功率=1/2×Cp×ρk×Vw3×A,式中Cp 为功率系数,ρk为空气的密度(单位为kg/m3),Vw 为风速(单位是m/s),A 是转子扫过的区域面积(单位为m2),实用型风力涡轮发电机输出功率只有20 kW~30 kW,现在的最高水平仅4.5 MW。探讨水力发电的主要设备水轮机有十分重大意义。
50多年来,我国水轮机从无到有、从小到大,凝聚着水轮机研制者的毕生心血。但有些已认识的问题,由于各种条件的限制,没有采取必要措施,现探讨如下:
1、研制四重斜流式转桨水轮机
目前我国水电厂(站)以混流式水轮机应用最多,轴流式水轮机次之。据文献[1]统计国内134座大中型水电站479台水轮机,其中混流式92站318台,轴流式35站129台(内含定桨式1站4台),斜流式转桨机仅3站6台;湖南省单机容量500kw以上的水电厂(站)有235站[2](4站设备不明),其中装置混流式水轮机有138站,装置轴流式水轮机有59站(小水电定浆机多),还有其它机型,无斜流式转桨机。
2、 我国水轮机的出力公式
N= gbQHη (kw)
式中 N-----水轮机出力(kw);gb -----水电厂房处重力加速度值(m/s2);Q-----水轮机过机流量(m3/s);η-----水轮机总效率