水力機(jī)發(fā)展

水力機(jī)及輔機(jī)是重要的水電設(shè)備是水力發(fā)電行業(yè)必不可少的組成部分，是充分利用清潔可再生能源實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排、減少環(huán)境污染的重要設(shè)備，其技術(shù)發(fā)展與我國(guó)水電行業(yè)的發(fā)展規(guī)模相適應(yīng)。在我國(guó)電力需求的強(qiáng)力拉動(dòng)下，我國(guó)水力機(jī)及輔機(jī)制造行業(yè)進(jìn)入快速發(fā)展期，其經(jīng)濟(jì)規(guī)模及技術(shù)水平都有顯著提高，我國(guó)水力機(jī)制造技術(shù)已達(dá)世界先進(jìn)水平。

我國(guó)水力機(jī)及輔機(jī)制造行業(yè)綜合實(shí)力明顯增加，全行業(yè)呈現(xiàn)出蓬勃發(fā)展、充滿活力的可喜局面，行業(yè)趨好的標(biāo)志表現(xiàn)在經(jīng)濟(jì)運(yùn)行質(zhì)量的提高和經(jīng)濟(jì)效益的顯著增長(zhǎng)。2010年，我國(guó)水力機(jī)及輔機(jī)制造行業(yè)規(guī)模以上（全年銷售收入在500萬元以上）企業(yè)68家，實(shí)現(xiàn)銷售收入44.70億元，同比增長(zhǎng)2.35%；實(shí)現(xiàn)利潤(rùn)總額3.23億元，同比增長(zhǎng)4.16%。

2010年，我國(guó)水電裝機(jī)規(guī)模達(dá)到2.11億千瓦，新增核準(zhǔn)水電規(guī)模1322萬千瓦，在建規(guī)模7700萬千瓦。根據(jù)我國(guó)對(duì)國(guó)際社會(huì)做出的“2020年非石化能源將達(dá)到能源總量15%”承諾，我國(guó)水電行業(yè)2020年裝機(jī)容量須達(dá)到3.8億千瓦。而即使按照我國(guó)公布的《可再生能源中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃》，確定到2020年水電裝機(jī)容量要達(dá)到3億千瓦，國(guó)內(nèi)11年內(nèi)將新增單機(jī)容量50千瓦以上的大型水電機(jī)組近300臺(tái)，每年平均新裝25臺(tái)50萬千瓦及以上大型水電機(jī)組。若按2020年達(dá)到3.8億千瓦的裝機(jī)容量，我國(guó)所需的水力機(jī)及輔機(jī)設(shè)備將進(jìn)一步增加，我國(guó)水力機(jī)及輔機(jī)行業(yè)發(fā)展前景廣闊。

水力機(jī)是把水流的能量轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)機(jī)械能的動(dòng)力機(jī)械，它屬于流體機(jī)械中的透平機(jī)械。早在公元前100年前后，中國(guó)就出現(xiàn)了水力機(jī)的雛形——水輪，用于提灌和驅(qū)動(dòng)糧食加工器械。現(xiàn)代水力機(jī)則大多數(shù)安裝在水電站內(nèi)，用來驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。在水電站中，上游水庫(kù)中的水經(jīng)引水管引向水力機(jī)，推動(dòng)水力機(jī)轉(zhuǎn)輪旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。作完功的水則通過尾水管道排向下游。水頭越高、流量越大，水力機(jī)的輸出功率也就越大。

水輪發(fā)電機(jī)由水輪機(jī)驅(qū)動(dòng)。它的轉(zhuǎn)子短粗，機(jī)組的起動(dòng)、并網(wǎng)所需時(shí)間較短，運(yùn)行調(diào)度靈活，除一般發(fā)電外，特別宜于作為調(diào)峰機(jī)組和事故備用機(jī)組。水輪發(fā)電機(jī)組的最大容量已達(dá)80萬千瓦。

水力發(fā)電機(jī)由轉(zhuǎn)子、定子、機(jī)架、推力軸承、導(dǎo)軸承、冷卻器、制動(dòng)器等主要部件組成。定子主要由機(jī)座、鐵芯和繞組等部件組成。定子鐵芯用冷軋硅鋼片疊成，按制造和運(yùn)輸條件可做成整體和分瓣結(jié)構(gòu)。水力發(fā)電機(jī)冷卻方式一般采用密閉循環(huán)空氣冷卻。特大容量機(jī)組傾向于以水作為冷卻介質(zhì)，直接冷卻定子。如同時(shí)冷卻定子和轉(zhuǎn)子則為雙水內(nèi)冷水力發(fā)電機(jī)組。

水力發(fā)電機(jī)的安裝結(jié)構(gòu)形式通常由水力機(jī)的型式確定。主要有以下幾種型式：

（1）臥式結(jié)構(gòu)

臥式結(jié)構(gòu)的水力發(fā)電機(jī)通常有沖擊式水力機(jī)驅(qū)動(dòng)。臥式水力機(jī)組通常采用兩個(gè)或三個(gè)軸承。兩個(gè)軸承的結(jié)構(gòu)其軸向長(zhǎng)度短，結(jié)構(gòu)緊湊，安裝調(diào)整方便。但當(dāng)其軸系臨界轉(zhuǎn)速不能滿足要求或軸承負(fù)荷較大時(shí)，這需要采用三軸承結(jié)構(gòu)。國(guó)產(chǎn)臥室水力機(jī)發(fā)電機(jī)組大部分屬于中小型機(jī)組。而容量為12.5MW的大型臥式機(jī)組也有生產(chǎn)，國(guó)外生產(chǎn)的臥式水力發(fā)電機(jī)組，容量在60--70MW的并不罕見，而用抽水蓄能電站的臥式水力發(fā)電機(jī)組，單機(jī)容量可達(dá)300MW。

（2）立式結(jié)構(gòu)

國(guó)產(chǎn)水力發(fā)電機(jī)組廣泛采用立式結(jié)構(gòu)。立式水力發(fā)電機(jī)組通常由混流式或軸流式水力機(jī)驅(qū)動(dòng)。立式結(jié)構(gòu)又可分為懸式和傘式。發(fā)電機(jī)推力軸承位于轉(zhuǎn)子上部的統(tǒng)稱為懸式，位于轉(zhuǎn)子下部的統(tǒng)稱為傘式。

（3）貫流式結(jié)構(gòu)

貫流式水力發(fā)電機(jī)組由貫流式水力機(jī)驅(qū)動(dòng)。貫流式水力機(jī)是一種帶有固定或可調(diào)轉(zhuǎn)輪葉片的軸流式水力機(jī)的特殊型式。它的主要特征是轉(zhuǎn)輪軸線采取水平或傾斜布置，并與水力機(jī)進(jìn)水管和出水管水流方向一致。貫流式水力發(fā)電機(jī)具有結(jié)構(gòu)緊湊，重量輕的優(yōu)點(diǎn)，廣泛用于低水頭的電站中。 2100433B