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八月柳树
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水力发电-2

(2010-07-15 16:59:24)
标签:

水力发电

教育

分类: 太阳能发电
  三、水力发电的主要设备--- 引水设备与制水设备
  () 引水设备
  引水设备包括水坝、取水口、沉砂池,输水管路、隧道、渡槽、前池、压力钢管、后池及尾水路等。
  1.    水坝
  水坝是水力发电设备最主要的部份,建筑在江河适当的位置上,坝身与河流流向垂直。它能拦阻河水,使坝后形成一个大湖。水坝的形式很多,大略可以分成重力坝(土石坝属重力坝之一种)、拱型坝及临时坝三大类。
  1.    取水口
  取水口设在河岸、湖岸、水库或堤岸等不直接受到上游主流直接冲袭的地方。在地形上,取水口和水坝是设在所有水力发电设备最高的地方。有些取水口的建筑深入湖底,外型像高塔的称为取水塔。
  2.    沉沙池
  沉砂池的目的在使水流中的泥砂沉淀下来,不再跟随水流流动,让进入水轮机的水能清澈,以减少水轮机的磨损。沉砂池的面积必须很大,足以让进入池中的的水流流速减慢,水中的泥砂才有机会渐渐沉到池底。
  3.    拦污栅
  沉砂池只能将水中泥砂沉淀到池底,减少泥砂进入取水口或水轮机的机会,却无法清除悬游在水中和飘浮于水面的小草、树叶、流木及其他的杂物。这些悬浮物必须用拦污栅加以拦阻。
  4.    水路设施
  水流进入水坝附近的取水口后,必须经过一段路程才能进入水轮机。因地理环境的不同,这一段路程有许多形式,如明渠、暗渠、隧道、渡槽、输水管路等等,总称为水路。
  5.    前池与平压塔
  依地形或事实的需要,有时会在明渠或普通隧道的终点与水压钢管之间,建筑一座前池。同时有沉砂或调整池的作用。可以除去由明渠或隧道中流来的泥沙及飘浮物。水轮机负载有瞬时变动时,前池作水量的调整,因此在压力隧道面与水压钢管之间,如果没有适当的地形可以建筑前池时,就必须要建筑平压塔来作水量的调整,以免水鎚作用伤及其他设备。
  6.    水压钢管
  在前池或平压塔与水轮机涡壳入口之间的水路,因为由上游到下游渐受压力,通称压力水管,属于输水管路的一部份。在压力水管的入口处,大都装设制水阀,制水阀如果装设在前池,大多用平板滑动闸门;如果装设在平压塔,则大部分用蝶型阀。
  7.    尾水路与后池
  水流经水轮机排出后自吸出管流入尾水路,如果厂房是建筑在河边或湖边,水流自吸出管流出后,可以直接排入河中,就不必特别建筑尾水路。尾水路排水的方式有数种。为检查水轮机或涡壳时工作的方便和安全起见,尾水路常设置尾水闸门或档水闸板,使尾水路或河中水流与水轮机隔绝,抽去吸出管中的馀水,就可进入水轮机中检视。如果尾水路的出口是蓄水池,要将尾水蓄积,作灌溉用水之调节后池,或做为挡水发电的水源,此蓄水池称为后池。石门发电厂的后池,就是作为灌溉水量调整用的后池;而马鞍后池则是作为发电用水与下游用水量差异调节的后池。在多级水力开发计划下,上一级水力发电厂的后池,则同时是下一级水力发电厂的前池。

 

() 制水设备
  制水设备包括溢洪道、坝顶闸门、制水闸门及平压塔:
  1.    溢洪道
  水力发电用的水坝都设有溢洪道,以便渲洩洪水或不能运用来发电的过量水流。溢洪道的形式很多,完全依水坝建筑的形势、地质和水文情形如何而定。包括溢流坝、排洪隧道及虹吸溢流道。
  1.    坝顶闸门
  沿水坝顶面建立若干支桩,两个支桩之间装置闸门,在支桩上造桥,桥上装置吊车,以控制闸门的开启及关闭,闸门与坝后蓄水之间有闸板槽,用来放置挡水闸板,修理闸门时挡水,闸门启开时,水流从闸门底部与坝顶之间排出,两者间的距离必须让水中流木能够通过,通常在闸门前都设有砥柱或砥牆以保护闸门。常见的坝顶闸门有平板闸门及弧形闸门。
  2.    制水闸门
  制水闸门底座比拦污栅底高,闸门宽度也比拦污栅小得多。闸门的型式很多,可以用作坝顶闸门的话,就可以用作制水闸门,不论是制水闸门或坝顶闸门,都必须在容许的最大水位下及任何不正常的水流中,自由开启或关闭。
  3.    制水阀
  制水阀又叫做入口阀或主阀,当水流引入压力钢管,在进入水轮机以前,必须设置一座制水阀,以控制水流。深水取水口也都用制水阀来代替闸门。制水阀必须设计精良,能够应付任何可能发生的紧急事故。
  4.    平压塔
  平压塔的目的在于平抑压力水路内的水鎚作用。当水轮机的负载突然变更时,水轮机导翼突然关闭或开启,水路内水流速度也会随之改变,水路壁所受的压力也随着有涌浪式的变化,这种压力的变化使水路遭受间歇性的冲击,有如重鎚的敲打,因而称为水鎚作用。

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