水力發(fā)電的原理和水電站的類型.ppt

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水力發(fā)電的原理和水電站的類型 新安江水電站 湖北水利水電職業(yè)技術學院 1 1水力發(fā)電的基本原理及特點 我國水能資源的特點總量豐富 分布均勻時間空間開發(fā)率低 發(fā)展迅速前景宏遠 任重道遠 湖北水利水電職業(yè)技術學院 一 水力發(fā)電的基本原理 在天然河流上 修建水工建筑物 集中水頭 通過一定的流量將 載能水 輸送到水輪機中 使水能 旋轉機械能 帶動發(fā)電機組發(fā)電 輸電線路 用戶 1 1水力發(fā)電的基本原理及特點 湖北水利水電職業(yè)技術學院 二 水電站的出力和發(fā)電量的計算 1 1水力發(fā)電的基本原理及特點 湖北水利水電職業(yè)技術學院 二 水電站的出力和發(fā)電量的計算 能量損失 1 Hg H 損失水頭 h 據經驗 一般為Hg的3 10 輸水道短取小值 2 k 9 81 水電站出力系數 大中型水電站k 8 0 8 5 中小型水電站k 6 5 8 0 出力 功率 1 1水力發(fā)電的基本原理及特點 湖北水利水電職業(yè)技術學院 二 水電站的出力和發(fā)電量的計算 發(fā)電量 一定時段內水電站發(fā)出的電能總量 單位為kW h 1 1水力發(fā)電的基本原理及特點 湖北水利水電職業(yè)技術學院 優(yōu)點 1 不耗燃料 成本低廉 2 水火互濟 調峰靈活 3 綜合利用 多方得益 4 取之不盡可 用之不竭 5 環(huán)境優(yōu)美 能源潔凈 三 水力發(fā)電特點 1 1水力發(fā)電的基本原理及特點 湖北水利水電職業(yè)技術學院 缺點 1 受自然條件限制 2 一次性投資大 工期長 3 事故后果嚴重 4 大型工程對環(huán)境 生態(tài)影響較大 三 水力發(fā)電特點 1 1水力發(fā)電的基本原理及特點 湖北水利水電職業(yè)技術學院 1 2水能資源的開發(fā)方式及水電站的基本類型 湖北水利水電職業(yè)技術學院 水電站的基本類型 由P 9 81 QH可知 發(fā)電必須有流量和水頭 形成水頭方式 水電站的開發(fā)方式 按其集中水頭的方式不同分為 壩式 引水式和混合式三種基本方式 抽水蓄能電站和潮汐電站也是水能利用的重要型式 按調節(jié)能力分成 無調節(jié)水電站 有調節(jié)水電站一般壩后式水電站和混合式水電站都是有調節(jié)的 河床式和引水式水電站常是無調節(jié)的 或者只有較小的調節(jié)能力 1 2水能資源的開發(fā)方式及水電站的基本類型 湖北水利水電職業(yè)技術學院 一 壩式水電站 用壩集中水頭的水電站稱為壩式水電站其特點有 水頭取決于壩高 引用流量較大 電站的規(guī)模也大 水能利用較充分 綜合利用效益高 投資大 工期長 適用 河道坡降較緩 流量較大 并有筑壩建庫的條件 1 2水能資源的開發(fā)方式及水電站的基本類型 湖北水利水電職業(yè)技術學院 1 河床式電站 1 2水能資源的開發(fā)方式及水電站的基本類型 湖北水利水電職業(yè)技術學院 1 河床式電站 特點 一般修建在河道中下游河道縱坡平緩的河段上 為避免大量淹沒 建低壩或閘 適用水頭 大中型 25米以下 小型 8 10米以下 廠房和擋水壩并排建在河床中 共同擋水 故廠房也有抗滑穩(wěn)定問題 廠房高度取決于水頭的高低 引用流量大 水頭低 注 廠房本身起擋水作用是河床式水電站的主要特征 1 2水能資源的開發(fā)方式及水電站的基本類型 湖北水利水電職業(yè)技術學院 葛州壩水電站 湖北水利水電職業(yè)技術學院 河床廠房 富春江河床式電站 湖北水利水電職業(yè)技術學院 2 壩后式水電站 1 2水能資源的開發(fā)方式及水電站的基本類型 湖北水利水電職業(yè)技術學院 2 壩后式水電站 特點 當水頭較大時 廠房本身抵抗不了水的推力 將廠房移到壩后 由大壩擋水 壩后式水電站一般修建在河流的中上游 庫容較大 調節(jié)性能好 1 2水能資源的開發(fā)方式及水電站的基本類型 湖北水利水電職業(yè)技術學院 壩后廠房 萬家寨壩后式水電站 湖北水利水電職業(yè)技術學院 三峽水電站 湖北水利水電職業(yè)技術學院 二 引水式水電站 用引水道集中水頭的電站稱為引水式水電站特點 水頭相對較高 目前最大水頭已達2000米以上 引用流量較小 沒有水庫調節(jié)徑流 水量利用率較低 綜合利用價值較差 電站庫容很小 基本無水庫淹沒損失 工程量較小 單位造價較低 適用條件 適合河道坡降較陡 流量較小的山區(qū)性河段 1 2水能資源的開發(fā)方式及水電站的基本類型 湖北水利水電職業(yè)技術學院 二 引水式水電站 一般修建于 河道有彎道 兩條相近河流有較大水位差 有急灘或瀑布處 類型無壓引水式 freeflow 引水道是無壓的有壓引水式 pressureflow 引水道是有壓的 1 2水能資源的開發(fā)方式及水電站的基本類型 湖北水利水電職業(yè)技術學院 1 無壓引水電站 1 2水能資源的開發(fā)方式及水電站的基本類型 湖北水利水電職業(yè)技術學院 1 無壓引水電站 引水建筑物是無壓的 渠道或無壓隧洞主要建筑物 低壩 進水口 沉沙池 引水渠 洞 日調節(jié)池 壓力前池 壓力水管 廠房 尾水渠 1 2水能資源的開發(fā)方式及水電站的基本類型 湖北水利水電職業(yè)技術學院 2 有壓引水式電站 1 2水能資源的開發(fā)方式及水電站的基本類型 湖北水利水電職業(yè)技術學院 2 有壓引水式電站 引水建筑物是有壓的 壓力隧洞 pressuretunnel 主要建筑物 低壩 有壓隧洞 調壓室 壓力水管 廠房 尾水渠 1 2水能資源的開發(fā)方式及水電站的基本類型 湖北水利水電職業(yè)技術學院 三 混合式水電站 由壩和引水道分別集中一部分水頭 電站的總水頭等于這兩部分之和 適用于上游有優(yōu)良壩址 適宜建庫 而緊接水庫以下河道突然變陡或河流有較大的轉彎 同時兼有壩式和引水式水電站的優(yōu)點 在工程中多稱為引水式水電站 1 2水能資源的開發(fā)方式及水電站的基本類型 湖北水利水電職業(yè)技術學院 四 抽水蓄能電站 抽水蓄能電站是以水體為儲能介質 起調節(jié)作用 主要解決電力系統(tǒng)的調峰問題 建筑物組成包括 上下兩個水庫 用引水建筑物相連 蓄能電站廠房建在下水庫處 采用雙向機組抽水蓄能和放水發(fā)電兩個過程低谷期 電能 水能 高峰期 水能 電能 1 2水能資源的開發(fā)方式及水電站的基本類型 湖北水利水電職業(yè)技術學院 五 潮汐水電站 潮汐 潮汐現象是海水因受日月引力而產生的周期性升降運動 即海水的潮漲潮落 潮汐發(fā)電原理 利用潮水漲 落產生的水位差所具有勢能來發(fā)電的 也就是把海水漲 落潮的能量 機械能 電能 發(fā)電 的過程 流量大 水頭低的水電站 1 2水能資源的開發(fā)方式及水電站的基本類型 湖北水利水電職業(yè)技術學院 最大的潮汐電站 法國朗斯電站 湖北水利水電職業(yè)技術學院 沙溪河流域梯級電站布置示意圖 1 2水能資源的開發(fā)方式及水電站的基本類型 湖北水利水電職業(yè)技術學院 1 3水電站的組成建筑物 一 樞紐建筑物擋水建筑物 壩 閘泄水建筑物 溢洪道 泄水洞 溢流壩過壩建筑物 過船 過木 過魚 湖北水利水電職業(yè)技術學院 1 3水電站的組成建筑物 二 發(fā)電建筑物進水建筑物 進水口 沉沙池引水建筑物 引水道 壓力管道 尾水道平水建筑物 前池 調壓室廠區(qū)樞紐 主廠房 副廠房 變電站 開關站等 湖北水利水電職業(yè)技術學院 本章小結 1 水電站的基本類型有壩式 引水式及混合式 壩式水電站分為河床式 壩后式 引水式水電站分有壓引水式和無壓引水式電站 混合式開發(fā)多為有壓引水式電站 這部分是水電站建筑物最基本的概念 也是本章的重點 應牢固掌握 湖北水利水電職業(yè)技術學院 本章小結 2 抽水蓄能電站和潮汐電站也是水能利用的重要型式 抽水蓄能電站主要解決電力系統(tǒng)的調峰問題 尤其在我國東北 華北 華東等水能資源相對短缺的地區(qū) 加快抽水蓄能電站的建設速度很有必要 潮汐電站是開發(fā)海水能源的主要型式 應有所了解 湖北水利水電職業(yè)技術學院 本章小結 3 水電站建筑物由引水系統(tǒng)和廠區(qū)樞紐兩大部分組成 水電站的類型不同 建筑物的組成有所不同 廠區(qū)樞紐包括廠房建筑物和變電站 這部分也是本章的重點 湖北水利水電職業(yè)技術學院 思考題 1 試闡述水能利用原理 2 什么是水電站的出力 3 按照集中落差方式的不同 水電站的開發(fā)可分為幾種基本方式 何為壩式水電站 引水式水電站和混合式水電站 4 壩式水電站水利樞紐和引水式水電站水利樞紐各有哪些主要特點 5 壩后式和河床式水電站樞紐的特點是什么 其組成建筑物有哪些 6 無壓引水式和有壓引水式水電站樞紐的特點是什么 其組成建筑物有哪些 7 水電站有哪些組成建筑物