水轮机技术发展现状与应用热点
罗光钊
（学号：1404440226 学院：能动学院）
指导老师：李琪飞
我国可供开发的水利资源达3.78×10的5次方MW，年发电量居世界首位。到1990年底，全国水电总装机容量为36045.5MW，作为一种获取廉价电力的能源，水力发电的优缺点如下表所示。
优点缺点
它是一种不断更新的能源，取之不尽，用之不竭；
没有空气污染，对水没有热污染；
水能资源的开发，一般都能满足防洪，发电，灌溉，渔业，工业供水等综合利用要求；
如采用适当的装置，限制水压上升，启动和带负荷的时间很短，灵活可靠，具有担负尖峰负荷的能力；
设备比较简单，发热只限于轴承和电机，便于技术改造；
技术成熟，效率高；
可以采用水泵，水轮机蓄能。
受限于自然条件，地处偏远，分布不均；
远离消费中心，输电距离较长；
和火电相比，初期投资较高，施工期较长；
有淹没土地，城镇，道路的问题，要迁移人口赔偿费高；
有的电站建成后，会使盐碱地增加，可耕地减少，或使上游沉积，下游侵蚀；有的会干扰水生物的生活习性和食物链结构；
长距离输电，会增加事故机率；
有气蚀，水锤等特定问题；
高水头电站可能导致土地塌方或地震。
在引进技术，采用国际标准，扩大外贸，提高产品质量的方面，取得了显著的成绩。目前，国内生产厂已经有能力按现代标准书设计各种水头和直径的混流式和轴流式水轮机。
水轮机是把水流的能量转换为旋转机械能的动力机械，它属于流体机械中的透平机械。早在公元前100年前后，中国就出现了水轮机的雏形——水轮，用于提灌和驱动粮食加工器械。现代水轮机则大多数安装在水电站内，用来驱动发电机发电。在水电站中，上游水库中的水经引水管引向水轮机，推动水轮机转轮旋转，带动发电机发电。作完功的水则通过尾水管道排向下游。水头越高、流量越大，水轮机的输出功率也就越大。
一、水轮机的历史发展
人类利用自然力量的初步偿试是家畜, 尔后是水力机械。远在几千年前, 人们就注意到利用高山瀑布、河川、湖泊水流中蕴藏的能量来代替人力作功。追溯到公元前几世纪, 在中国、印度、埃及等地的人们已经利用水车灌溉, 带动水磨、水碾、水碓进行粮食加工[ 4~ 5]。继之公元二世纪在欧洲罗马运河上大量使用。物原上记载: 后稷作水碓, 利于踏碓百倍。晋杜预作连机之碓, 驱水转之。
15 世纪中叶到 18 世纪末 , 水力学理论开始有了发展, 又随着工业的进步, 对水力原动机提出了功率更大、转速更快、效率更高的改造要求。
1745 年英国学者巴克斯, 1750 年匈亚利的辛格聂尔分别提出了一种依靠水流反作用力工作的水动压能机其效率只有 50% 左右。见图 2。
1751 ~ 1755 年间俄国彼德堡院士欧拉( Eu-Ler) , 分析了水动压能机的工作过程, 建立了力矩, 转速和水流作用力等参数之间的方程式( 水轮机基本方程式) , 并依此所制造出的另一种原动机后被称为反击式的水轮机, 其效率仍然不高。见图 3。
1824 年法国学者勃尔金在上述基础上作了弯板叶道转轮的水轮机改进, 但效率仍低于 65% 。
1827~ 1834 年由其学生富聂隆和俄国人萨富可夫分别提出导叶不动的离心式水轮机, 效率可达70% 。
1837 年德国的韩施里, 1841 年法国的荣华里提出了圆柱形的吸水管( 尾水管) 轴向式水轮机, 可使水轮安装在下游水位以上, 但最大的缺憾是不能利用出口动能。
1847~ 1849 年美国的法兰西斯又在上述的基础上不断研究改良, 提出了向心式水轮机, 转轮置于导水机构之内, 吸水管成为圆锥形。
1917 年的匈牙利的斑克、1921 年英国的仇戈先后分别提出了双曲面水斗的冲击式水轮机; 转轮带有外轮环、叶片固定的螺浆式水轮机; 双击式水轮机和斜击式水轮机。
从 1750 年~ 1880 年的一百多年中, 水轮机从低级的结构很不完善的水轮机械发展成比较完善的近代水轮机, 这是社会生产发展和人类共同努力的结果。在这个时期主要解决的是如何加大水轮机过流量和提高水轮机效率两方面的问题。其实水轮机这一术语( 相当于俄文中的迥转器或漩涡发生器) 是法国人比尤尔登约在 1826 年首先荐用的。
随着世界矿物能开发的枯竭人们将眼光投向了水能的开发, 与此同时带动了水轮机械的发展更趋
向于提高单机容量、比转速和应用水头, 从而使水轮机进入了一个多品种、大容量的时代。
( 1) 水轮机应用水头向着较宽的范围发展, 以适应不同形式存在的水能开发。从水头2 m 到水头 1 000~ 2 000 m, 都有相应的品种。繁多品种的水轮机大体可归纳为冲击式和反击式两大类。在反击式水轮机中根据水流在转轮区域流动方向不同又分为混流式、轴流式、斜流式和贯流式以及可逆式水泵水轮机。分别适用于不同水头和流量。而每种类型的水轮机又有很多品种, 如贯流式水轮机, 它又包括有灯泡贯流、全贯流、轴伸贯流、虹吸贯流、潮汐双向贯流等等, 总起来有百种之多。
( 2) 能量特性、气蚀特性不断优化, 比转速又有较大提高。大家知道, 水轮机要同时具有良好的能量特性和空化特性以及高的比转速显然是不可能的, 这三个指标是矛盾的统一体。因此现代水轮机从设计方法、制造工艺、材料性能等多方面进行了深入研究, 寻得了合理解决的方法。随着计算机的广泛使用, 现代水轮机水力设计有了很大的发展, 改善了水力性能, 效率最高可达到 95% 左右, 同时提高了运行稳定性。20 世纪 80 年代以来计算机技术和流体力学理论的不断完善, 水轮机过流部件内部水流动力分析取得重大进展, 结合传统的经验设计与模型试验相结合的方法遴选设计方案的设计经验, 逐步形成了一套完整的现代水轮机水力设计方法。这种方法对设计方案进行数据性能预估、优化设计方案、减少模型试验的时间和费用, 为获取最佳水力模型提供了有力工具。研制出了新的叶型转轮。在水轮机叶型设计方面取得了优秀成果, 即 X 型叶片。早在 20 世纪 30 年代, KB 公司就有人提出设计一种叶片上冠进水边前倾和出水边向后扭曲的叶片。这种叶片最大的优点是能控制叶片背面压力分布不均的情况以解决叶片背面的空蚀问题。同时可减少尾水管中心涡带以改善尾水管内的压力脉动。从20 世纪60 年代初期开始, KB 公司在许多电站应用的高水头混流式水轮机上都采用了 X 型叶片。
( 3) 在制造材料和制造工艺上, 现代水轮机也有了长足的发展。从铸铁、铸钢到不锈钢, 材料的优选一方面改进了强度, 同时又改善了抗空蚀的能力。并为了减轻泥沙磨损, 采用陶瓷涂层新技术。为了提高水轮机转轮叶片的材质和型线的一致性, 减轻铲磨劳动强度采用模压叶片新技术。叶片模压后, 上冠、下环焊接坡口, 进、出水边及正、背面还采用数控加工等工艺。除此之外, 在转轮焊接和热处理技术及叶片几何型线测量技术以及微焊成型等一系列技术上都有所突破。所有这些都有力地保障了水轮机性能的提高。
中国最早利用水车、水磨、水碓等简单的水力机械代替人力做功有文字记载的是出现在汉朝, 距今有 1 900 多年。据记载, 公元 37 年( 汉光武帝建代 13 年) 在我国南阳地区就利用水排带动鼓风设备进行炼铁、铸造农具; 公元 265~ 270 年( 西晋初期武帝司马炎) 在河南地区就以水轮驱动水碓舂米。当时利用这些水力机械主要是用来加工农产品及灌溉农田。
真正意义上的中国水轮机工业始于1927 年, 当时为福建南平制造了 1 台 5 kW 的水轮机。本世纪前 50 年所生产的最大水轮机单机容量只有 200 kW。近 50 年以来, 水轮机行业共生产了 3 000 kW 以上的水轮机 33 个系列 61 个品种, 并重新整顿淘汰了 8 个系列 17 个品种, 在已建成的 100 多座大中型水电站大多数安装着自行设计生产的水轮发电机组的整套设备。中国水轮机工业经过了从小到大独立研究开发的迅速发展过程。
1952 年哈尔滨电机厂开始生产第一台 800 kW 的混流式机组, 1958 年生产了 7. 25 万 kW 的新安江机组, 1968 年和 1972 年分别研制生产了刘家峡组, 其转轮的标称直径分别达到 8. 0 m 及 8. 3 m; 还生产出了高水头转浆式单机容量为 20 万 kW 同类型中的最大机组以及转轮直径 11. 3 m, 单机为 70 万 kW 的混流式葛洲坝、三峡水电站机组。中国已投运各类水轮机之最。
90 年代以来更有一些大型水电机组在中标, 叙利亚迪斯林轴流转浆式水轮机( 10. 7 万 kW 6, 转轮直径 7. 5 m) 业已通过模型验收试验及厂内预装试验; 伊朗卡轮工扩建项目( 25 万 kW 4) 也已通过类似的模型验收试验。
中国水轮机行业在转轮几何型线水力设计方面, 一元、二元及准三元 CAD 系统已在混流式转轮设计中应用, 在轴流式转轮设计中则开发了奇点分布法 CAD 系统。在流动分析和性能预估方面, 开发了三维粘性流场的分析方法, 并将转轮压力脉动特性的预测等问题也纳入了研究的范围之内。
在水轮机制造方面, 改变了过去一直采用铸造后用立体样板对叶片型面进行测量并据此进行铲磨的制造工艺。目前采用热压成型及数控加工叶片的工艺, 再辅以数字显示三坐标测量装置进行测量, 在转轮焊接方面采用气体保护焊, 同时对焊材的选择进行大量的试验研究。
目前中国在水轮机行业 50 多年当中, 在大型混流式和轴流式机组的许多方面诸如单机容量已达到或接近世界水平。见图 8、图 9。
二、现代水轮机发展的主要绩效
随着科学技术的发展和新学科边缘学科交叉学科的诞生, 计算机的应用、水轮机技术得到了进一步的完善发展, 并取得了卓著绩效。具体体现在以下 4 个方面当前, 特别在近 10 a 来, 水轮机制造业都在不断提高水轮机效率上下功夫, 无论是
突破。模型水轮机最高效率已达到
94. 9%, 10 a 内几乎提高了 2% 。
流体动力计算技术和计算机技
术的结合, 水轮机模型加工, 试验
中的高技术, 水轮机真机上新材料
新工艺的应用。
当代水轮机流体动力学计算技
术从解欧拉方程发展到解 N- S 方
程, 从不考虑粘性到考虑粘性, 从
解定常流到解不定常流, 从计算单
个部件到全流道模拟, 一大批先进的数据库软件, 如 I - DEAS、 TASCFLOW、ROWT RAN 以及ANSYS 成功用于水轮机水力设计。
采用水轮机转轮水力设计 CAD、CFD( 计算流体动力学分析) , 流动分析结果处理, 转轮叶片间叶道漩涡结果分析, 全流道模拟计算, 性能预估精度和速度的提高技术, 优化目标函数损失最小, 效率最高才得以实现。水轮机向着大容量的方向发展, 机组运行的可靠性越来越受到大家的重视。压力脉动、空蚀与磨损、材料机械与化学性能都会直接影响机组的可靠性指标。
方案, 诸如: 混流式水轮机采用新型的 X 形叶片, 改善非设计工况下运行稳定性, 提高运行可靠性; 全三维粘性流动分析, 提高分析精度, 改善叶片背面压力分布, 改善局部空化性能, 以延长大修周期和使用寿命; 成功设计了高效率、低单位转速、大流量转轮, 降低转轮内的流速( 从 40~ 50 m/ s 下降到 36 m/ s 以下) , 改善水轮机抗磨损能力延长大修周期和使用寿命。过流部件易磨损部位抗磨蚀表面处理采用了新工艺, 等离子渗氮抗磨层, 金属陶瓷喷焊层, 优质抗磨不锈钢( 12Cr18Ni9Ni) 堆焊层等等; 提高材质, 严格控制内部缺陷( 夹渣、裂纹) , 采用钢板模压叶片等新工艺。控制加工质量, 以减少水力、机械不平衡力、残余应力; 采用新工艺, 新材料, 新结构, 控制三漏( 漏水、漏油、漏气) 提高可用率。提高大部件刚度、强度; 机组整机动力特性轴系稳定计算, 严格避免共振; 考虑交变荷载 ( 动应力) , 加工残余应力及常规应力( 水压力、离心应力) 的疲劳破坏计算。利用断裂力学预测设备使用寿命技术研究取得很大进展。无损探伤, 高精度测试技术, 电站机组运行在线监测、事故诊断技术也同步发展。
提高比转速 ns, 缩小水轮机转轮直径, 提高发电机组转速, 减小机组尺寸, 提高大部件刚度, 强度计算的准确性, 允许应力可适当提高( 减轻机组重量 20% ) 简化部件结构, 减少加工工作量, 采用新工艺, 新技术减少工序和工装来降低成本。
近年来, 环境友好也是水轮机技术发展的方向之一, 严格控制三漏, 防止对河水等污染, 改善外观设计, 减少噪声; 适应水利工程防洪、灌溉、航运等要求, 扩大水轮机稳定运行范围。
反击式水轮机的工作原理是，在一个圆锥形筒的下端焊接两个或更多个出水曲管，圆锥形筒可绕中心竖直轴自由转动、往筒里灌水，水从下端曲管中流出时产生沿水流方向的加速度，根据牛顿第三定律，水以相反方向的力作用于曲管上。这样，圆筒在水流的反作用力作用下，绕竖直轴转动，直到筒中的水流尽为止。这个现象也可以根据动量守恒定律来解释。配图中是水轮机模型转动时的闪光照片。反击式水轮机可分为混流式、轴流式、斜流式和贯流式。轴流式、贯流式和斜流式水轮机按其结构还可分为定桨式和转桨式。
各种类型的反击式水轮机都设有进水装置，大、中型立轴反击式水轮机的进水装置一般
由蜗壳、固定导叶和活动导叶组成。
蜗壳的作用是把水流均匀分布到转轮周围。
(1)当水头在40米以下时，水轮机的蜗壳常用钢筋混凝土在现场浇注而成；
(2)水头高于40米时，则常采用拼焊或整铸的金属蜗壳。
反击式水轮机都设有尾水管，其作用是：回收转轮出口处水流的动能；把水流排向下游；当转轮的安装位置高于下游水位时，将此位能转化为压力能予以回收。对于低水头大流量的水轮机，转轮的出口动能相对较大，尾水管的回收性能对水轮机的效率有显著影响。
三、水轮机的应用方向
水轮机的本体由水轮机转轮、水轮机座环、水轮机蜗壳和水轮机主轴组成。除此以外，根据型号的不同，还配有附属装置和部件。不同型式的水轮机，其结构和适用范围不甚相同。
水轮机及辅机是重要的水电设备是水力发电行业必不可少的组成部分，是充分利用清洁可再生能源实现节能减排、减少环境污染的重要设备，其技术发展与我国水电行业的发展规模相适应。在我国电力需求的强力拉动下，我国水轮机及辅机制造行业进入快速发展期，其经济规模及技术水平都有显著提高，我国水轮机制造技术已达世界先进水平。
水轮机按工作原理可分为冲击式水轮机和反击式水轮机两大类。冲击式水轮机的转轮受到水流的冲击而旋转，工作过程中水流的压力不变，主要是动能的转换；反击式水轮机的转轮在水中受到水流的反作用力而旋转，工作过程中水流的压力能和动能均有改变，但主要是压力能的转换。
四、现代水轮机研究热点
水轮机动态性能的研究。动态性能研究达到了很高水平, 大部分的静态工况效率已达到了极限的数值。但对大型水轮机在非设计工况下压力脉动的减弱, 失速喘振的减弱、消除等一些问题的理论认识不是十分清楚, 需要应用综合学科研究, 要以新的设计理论和思想, 新的分析和计算方法, 发展对其动态的实验和模拟、结构和动态强度分析。
数值模拟实验系统建立。水流在水轮机的转轮区域流动非常复杂, 是三维非等常湍流, 其内部流动涉及到各部件流动的相互作用, 还涉及到可能发生的漩涡和脱流, 故对其内部真实流动的数值模拟要作以研究, 并进行全部性能的预测。最终完成其数值模拟系统的建立。
内部空化和多相流动的研究。流体机械普遍存在多相流动现象。水轮机在某些情况下会出现空化和空蚀, 空化流动、泥沙的流动都可以看作是一种多相流动。未来对其模型需要进一步完善空化和多相流动的数值计算和实验的进展, 并能对导致水轮机在空化和多相流动工况下性能的准确预测。
新型水轮机的研究。随着其他学科的发展和航天工程、生物医学工程、海洋工程、新能源工程的研究发展, 新型和微型水轮机会进一步的提出和诞生, 同时对非牛顿流体、高粘性流体水轮机研究会不断深入。
对目前存在问题的研究。诸如: 关于预估压力脉动的脉动频率和振幅; 避免诱发水力机械、水工建筑物、引水系统及电力系统共振; 模型水轮机与原型水轮机压力的脉动频率幅值的换算关系; 压力脉动波幅取值的方法, 标准以及更有效的减小压力脉动的措施等, 有待今后深入研究解决。
在近百年的水力发电技术开发和利用中发现, 为水力发电所修建的拦河大坝对河流生态、水生生命有一定影响。
（1）在不同程度上打破了原河流食物链的平衡, 造成部分河流富营养而使某些河段水生生物减少;
（2）同时现有水轮机结构如转动部件及操作机构所作用的油脂泄漏造成对下游河流的污染, 部分鱼类不能顺利过往高速旋转的水轮机转轮, 造成对大江、大
河生态的影响和生物种群的威胁。
（3）目前估计有至少 10% 鱼类在经过水轮机时会受到机械伤害, 压力梯度过大伤害和负压伤害等。
因此发明新型水轮机, 使其向友善于生态和环保的方向发展是人类社会努力的必然要求。
美国能源部在 20 世纪 90 年代已经启动了一项计划 AH GS 即新型环境- 友善型水轮机, 研究目的是发展新型水轮机以满足改善河道中水质的要求和鱼类的生存要求, 期望水轮机对鱼类的损害最小或没有。
五、结论
综上所述，在现有基础上过，我国水轮机制造业再适当进行技术改造，增添必要的设备，引进少量关键技术守护，提高管理水平强化质量管理体系，确保优质，就可以立足国内，满足水电建设的需要，并逐步走向世界，参加国际大型水电机组的竞争。
参考文献：农业大词典编辑委员会编.农业大词典.北京：中国农业出版社.1998.
潮流发电技术的发展现状及趋势戴军单忠德王西峰杨杰
垂直轴潮流能水轮机研究以利用现状张亮李志川张学伟侯马松马勇
水轮机叶片喷涂技术研究现状及展望邱希亮韩春魏红梅何鹏林铁松
微型水轮机的应用阿瑟·威廉斯
浅谈水轮机发电的工作原理
中国水轮机调速器行业技术发展及综述邵直祥蔡晓峰蔡卫江张新龙
中国水轮机控制技术现状及认识顾丹峰尹健
水利发电国内外发展现状以及未来趋势 水力发电利用江河水流从高处流到低处的落差所具备的位能做功，推动水轮机旋转，带动发电机发电。为了有效利用天然水能，需要人工修筑能集中水流落差和调节流量的水工建筑物，如大坝、引水管涵等。因此工程投资大、建设周期长。但水力发电效率高，发电成本低，机组启动快，调节容易。 国外发展现状： 全世界可开发的水力资源约为22.61亿kW，分布不均匀，各国开发的程度亦各异。世界上最大的发电站是三峡水电站，他的总装机容量1820万千瓦，年平均发电量846.8亿千瓦时。 2002年底，全世界已经修建了4９７００多座大坝（高于15m或库容大于100万m3），大坝建设情况见下表，分布在140多个国家，其中中国的大坝有25000多座。世界上有24个国家依靠水电为其提供90%以上的能源，如巴西、挪威等国；有55个国家依靠水电为其提供50%以上的能源，包括加拿大、瑞士、瑞典等国；有62个国家依靠水电为其提供40%以上的能源，包括南美的大部分国家。全世界大坝的发电量占所有发电量总和的19%，水电总装机容量为728.49GW。发达国家水电的平均开发度已在60%以上。 世界各国水能开发情况： 美国水电装机容量居世界第一位 加拿大水电比重占全国总装机容量的一半以上。 巴西水电装机容量居世界第四位。 挪威能源消费中水电占一半。 国内发展现状： 随着我国经济的不断发展，我国在水力发电这一方面的发展面临着新的挑战。水能资源是一种可再生能源，水力发电是借助水能资源，然后采取相关的措施对其进行利用，转化为电能的一种新兴方式，这一种发电方式具有无污染、可再生、成本低以及运行的稳定性、可靠性、安全
水轮机的选型设计 水轮机选型时水电站设计的一项重要任务。水轮机的型式与参数的选择是否合理，对于水电站的功能经济指标及运行稳定性，可靠性都有重要影响。 水轮机选型过程中，一般是根据水电站的开发方式，功能参数，水工建筑物的布置等，并考虑国内外已生产的水轮机的参数及制造厂的生产水平，拟选若干个方案进行技术经济的综合比较，最终确定水轮机的最佳型式与参数。 一：水轮机选型的内容，要求和所需资料 1：水轮机选择的内容 （1）确定单机容量及机组台数。 （2）确定机型和装置型式。 （3）确定水轮机的功率，转轮直径，同步转速，吸出高度及安装高程，轴向水推力，飞逸转速等参数。对于冲击式水轮机，还包括确定射流直径与喷嘴数等。（4）绘制水轮机的运转综合特性曲线。 （5）估算水轮机的外形尺寸，重量及价格。 wertyp9 ed\结合水轮机在结构、材质、运行等方面的要求，向制造厂提出制造任务书。 2.水轮机选择的基本要求 水轮机选择必须要考虑水电站的特点，包括水能、水文地质、工程地质以及电力系统构成、枢纽布置等方面对水轮机的要求。在几个可能的方案中详细地进行以下几方面比较，从中选择出技术经济综合指标最优的方案。 （1）保证在设计水头下水轮机能发生额定出力，在低于设计水头时机组的受阻容量尽可能小。 （2）根据水电站水头的变化，及电站的运行方式，选择适合的水轮机型式及参数，使电站运行中平均效率尽可能高。 （3）水轮机性能及结构要能够适应电站水质的要求，运行稳定、灵活、可靠，有良好的抗空化性能。在多泥沙河流上的电站，水轮机的参数及过流部件的材质要保证水轮机具有良好的抗磨损，抗空蚀性能。 （4）机组的结构先进、合理，易损部件应能互换并易于更换，便于操作及安装维护。 （5）机组制造供货应落实，提出的技术要求要符合制造厂的设计、试验与制造水平。 （6）机组的最大部件及最重要部件要考虑运输方式及运输可行性。 3.水轮机选型所需要的原始技术材料 水轮机的型式与参数的选择是否合理、是否与水电站建成后的实际情况相吻合，在很大程度上取决于对原始资料的调查、汇集和校核。根据初步设计的深度和广度的要求，通常应具备下述的基本技术资料： （1）枢纽资料：包括河流的水能总体规划，流域的水文地质，水能开发方式，水库的调节性能，水利枢纽布置，电站类型及厂房条件，上下游综合利用的要求，工程的施工方式和规划等情况。还应包括严格分析与核准的水能基本参数，诸如电站的最大水头Hmax、最小水头Hmin,加权平均水头Ha，设计水头Hr，各种特征流量Qmin、Qmax、Qa,典型年（设计水平年，丰水年，枯水年）的水头、流量过程。此外还应有电站的总装机容量，保证出力以及水电站下游水位流量关系曲线。 （2）电力系统资料：包括电力系统负荷组成，设计水平年负荷图，典型日负荷
桥式起重机的发展状况和趋势精编W O R D版 IBM system office room 【A0816H-A0912AAAHH-GX8Q8-GNTHHJ8】
一、目前状况分析 随着现代工业的迅速发展，新技术、新工艺的充分应用，社会生产力又跃上了一个新水平。由于市场竞争的需要，起重机生产方式也由单件小批量向着多品种的变批量方向发展。 目前国内销售市场对起重机械的需求量正在不断增加，据分析，目前全国的桥式、门式起重机的市场份额每年大约有200多亿.市场分割主要有五部分，第一部分，大起、大重和太原重工，占去约50亿:第二部分，卫华、上起和新乡矿山等生产规模在一个亿左右的厂瓜分掉约30飞0亿:第三部分，河南长垣地区和山东新泰地区的中小型企业约有50亿:还有一部分是以DEMAG和KONECRANES为代表的外企约有20亿:最后约50亿主要通过市场竞争来消化和吸收。 目前我国桥门式起重机的市场竞争主要还是通过价格战。价格战比较残酷也比较低级，最后的结果是利润不断下降，从而导致产品质量下降，整个行业水平的降低，最后崩溃，造成这种局势的一个主要原因是各家的产品没有差异性，不能比性能，比个性。因为大家的生产图纸都是一样的，都是在我国计划经济下，通过联合设计而来的，并且这么多年来也没有大的改变，所以在这种情况下只有比价格，不然比什么我们厂也是一样.桥门机图纸来源国家计划调拨，并且几十年来都没有大的改动，更没有具有自己特色的产品。在如今这种市场竞争的模式下，既没有产品特色和差异，又没有价格的优势，要如何生存仅靠现在昆重这块老牌子和一点与客户的老关系在云南这块市场苦苦支撑，还能支撑多久再发展就可能被彻底地淘汰出市场， 二、国内外起重机的发展趋势
我国水轮机调速器行业产品的发展及其当前的市场状况简介：本发言稿回顾并总结了我国水轮机调速器产品从建国初期到本世纪初的发展历程，同时扼要介绍了国内外一些公司的产品大体情况。在此基础上，对我国水轮机调速器产品市场的现状进行了大致统计分析，限于篇幅，一些观点没有全面 晶体管电液调速器，并在湖北陆水试验电站运行了相当长一段时间。70年代至80年代初，新建的大中型水电站较多地采用了电子管、晶体管或小规模集成电路电液调速器，一些小型水电站也少量采用了电液调速器，此阶段可算是机械液压调速器与电气液压调速器并重。但电气液压调速器由于所选用的主要电子元件/组件质量不过关，其长期使用的可靠性普遍较低。
我国水轮机调速器的快速发展是从80年代初开始的，由于改革开放和科技进步，国内有关科研单位、高等院校及制造部门为提高调速器的运行可靠性与调节品质，开始研制微机调速器。华中科技大学、电力自动化研究院（能源部南京自动化所）、天津电气传动设计研究所、中国水利水电科学研究院、长江流域规划办公室等单位相继开展了以微处理器为核心的电液调速器的研制。 1984 参数 出以 成功地在岩滩、宝珠寺等水电厂投入运行。电力自动化研究院在继承ST-700系列微机调速器的双微机双通道系统结构基础上，研制了基于MC68322微机的水轮机调速器。 现在由于在水轮机调速器中广泛采用电子技术、液压技术和自控技术的最新技术成果，使现代水轮机调速器的面貌焕然一新。其可靠性和主要技术指标大为
提高，控制功能不断扩展和完善。不仅适应了水电厂计算机监控的需要，而且为机组安全和经济运行奠定了基础。 然而，这来之不易的行业发展局面越来越多地受到近年来混乱的市场竞争冲击，如不采取措施及时建立健康规范的行业市场，将有可能葬送经几代人不懈努力换来的我国调速器产品技术进步与质量基础。关于这一点，将在第4节作归纳说明。 " 武汉事达电气有限公司生产的微机电调均以PLC为核心，用步进电机螺纹伺服缸取代电液转换器，构成新型电液随动系统。 长江控制设备研究所的微机电调采用PLC或工控机并以伺服电机螺杆机构取代中间接力器，或以电动集成阀控制主配压阀，以机械液压随动系统驱动主接力器。
我国水力发电的现状和前景 前言 电力是现代化工业生产和生活不可或缺的动力能量，水力发电是电力工业的一个门类。建国50多年来，我国的水电事业有了长足的发展，取得了令人瞩目的成绩。水电在我国的兴起是有其深刻的背景的。 首先，我国有大规模利用水能资源的条件和必要性。我国水能资源丰富，不论是水能资源蕴藏量，还是可能开发的水能资源，在世界各国中均居第一位。但是目前我国水能的利用率仅为13％，水力发电前景广阔。随着我国经济的快速增长，能源消耗总量也大幅度增长，煤炭、石油和天然气这些常规能源的消耗量越来越大，甚至需要依靠进口。预计到2010年我国大约需要进口1亿t石油，并且其进口依存度将达40％左右，甚至更高。在这样的情势下，发展新能源就显得特别重要而紧迫。而水能就是一种可再生的新能源，它取之不尽用之不竭。 其次，发展水电也是环境保护的需要。常规发电方式，煤的燃烧过程中排放出大量的有害物质使大气环境受到严重污染，引发酸雨和“温室效应”等多方面的环境问题。而核能发电有很大的潜在危险性，一旦泄漏造成污染，对环境的破坏作用是不可估量的。水力发电不排放有害的气体、烟尘和灰渣，又没有核辐射污染，是一种清洁的电力生产，具有明显的优势。 再次，水力发电经过一个多世纪的发展，其工程建设技术、水轮发电机组制造技术和输电技术于完善，单机容量也不断增大。并且水力发电成本低廉，运行的可靠性高，故其发展极为迅速。 l 我国水能资源概况 我国河流众多，径流丰沛，落差巨大，蕴藏着丰富的水能资源。据统计，我国河流水能资源蕴藏量6．76亿kw，年发电量5922亿kwh；可能开发水能资源的装机容量3．78亿kw，年发电量9200亿kwh。 由于气候和地形地势等因素的影响，我国的水能资源在不同地区和不同流域的分布很不均匀；此外我国水能资源的突出特点是河流的河道陡峻，落差巨大，发源于“世界屋脊”青藏高原的大河流长江、黄河、雅鲁藏布江、澜沧江、怒江等，天然落差都高达5000 m左右，形成了一系列世界上落差最大的河流，这是其他国家所没有的。充分了解我国水能资源的特点，才能在开发过程中因地制宜，合理地充分地利用水能资源。 2 我国水电开发现状 一个世纪，特别是建国以来，经过几代水电建设者的艰苦努力，中国的水电建设从小到大、从弱到强不断发展壮大。改革开放以来，水电建设更是迅猛发展，工程规模不断扩大。50年代至60年代初，主要修复丰满大坝和电站，续建龙溪河。古田等小型工程，着手开发一些中小型水电（如官厅、淮河、黄坛口、流溪河等电站）。在50年代后期条件逐步成熟后，对一些河流进行了梯级开发，如狮子滩、盐锅峡、拓溪、新丰江、新安江、西津和猫跳河、
水轮机、水泵及辅助设备课程考核说明及期末复习指导 (水利水电工程专业专科) 中央广播电视大学 2003.5
一、关于课程考核的有关说明 《水轮机、水泵及辅助设备》是中央广播电视大学水利水电工程专业专科限修的一门专业课。本教材针对水利水电工程专业的各不同专业方向所编写，适合于水利水电动力工程、水利建筑工程与农业水利工程方向，各专业方向根据要求选学不同的内容。具体要求参考文字教材的使用说明。 1. 考核对象 中央广播电视大学高等专科水利水电工程专业开放教育试点的学生。 2. 考核方式 本课程采用平时作业考核和期末考试相结合的考核方式，满分为100分，及格为60分。其中期末考试成绩占考核总成绩的80%；平时作业考核成绩占考核总成绩的20%。 平时作业以各章的自我检测题和习题为主，由辅导教师按完成作业的质量进行评分。学员平时作业的完成、阅改情况由中央电大和省电大分阶段进行检查。 期未考试由中央电大统一命题，统一组织考试。 3. 命题依据 本课命题依据1999年6月审定通过的{开放教育试点水利水电工程专业(专科)水轮机、水泵及辅助设备课程教学大纲}和为本专业编写的多种媒体教材，包括：文字教材：由陈德新、杨建设主编的《水轮机、水泵及辅助设备》；录像教材：由杨建设主讲的录像教材，共20讲，10学时；CAI课件(光盘)：《水轮机、水泵及辅助设备辅助教学课件》。 本考核说明是考试命题的基本依据。 4. 考试要求 本课程考核的要求与课程教学总体要求相一致。即：牢固掌握基本概念，充分理解基本工作原理，正确掌握基本计算方法。 本考核说明对各章内容规定了考核知识点和考核要求，考试按了解、理解和掌握三个层次提出学生应达到的考核标准。 5. 命题原则
一、水轮机选型计算的依据及其基本要求.....................................................................1 1 水轮机选型时需由水电勘测设计院提供下列原始数据.................................1 2 水轮机选型计算应满足下述基本要求......................................................1 二、反击式水轮机基本参数的选择计算..................................................................1 1 根据最大水头及水头变化范围初步选定水轮机的型号.................................1 2 按已选定的水轮机型号的主要综合特性曲线来计算转轮参数.................................1 3 效率修正..........................................................................................4 4 检查所选水轮机工作范围的合理性.........................................................4 5 飞逸转速计算....................................................................................5 6 轴向推力计算....................................................................................5 三、水斗式水轮机基本参数的选择计算......................................................10 1 水轮机流量.......................................................................................10 2 射流直径d 0.......................................................................................10 3 确定D1/d 0.......................................................................................10 4 水轮机转速n ....................................................................................10 5 功率与效率................................................................................................11 6 飞逸转速..........................................................................................12 7 水轮机的水平中心线至尾水位距离A ......................................................12 8 喷嘴数Z 0的确定....................................................................................12 9 水斗数目Z1的确定.................................................................................12 10 水斗和喷嘴的尺寸与射流直径的关系...................................................13 11 引水管、导水肘管及其曲率半径.........................................................13 12 转轮室的尺寸..............................................................................14 A 水机流量..........................................................................................17 B 射流直径.............................................................................................17 C 水斗宽度的选择..........................................................................................17 D D/B 的选择.............................................................................................17 E 水轮机转速的选择.......................................................................................17 F 单位流量的计算..........................................................................................17 G 水轮机效率................................................................................................18 H 飞逸转速................................................................................................18 I 转轮重量的计算..........................................................................................18 四、调速器的选择.............................................................................................20 1 反击式水轮机的调速功计算公式.....................................................................20 2 冲击式水轮机的调速功计算公式.....................................................................20 五、阀门型号、大小的选择.................................................................................21 1 球阀的选择................................................................................................21 2 蝴蝶阀的选择 (22) 目 录
２８ 表２ 履带起重机公司系列型谱
２ ９ ａ 悬挂式超起配重 ｂ 小车式超起配重 图１ 超起装置 ｃ 环轨型超起装置
３０ 图３ 新的臂架组合 ｄ 副臂接主臂ｅ 副臂接副臂 ｃ 塔式副臂型式ｂ 固定副臂型式ａ 主臂型式
３ １ 图５ 利勃海尔的数据总线控制系统 图４ 利勃海尔履带起重机的自装过程
３２ 有２４５台，其中大连港进口２００ｔ以上的 产品就有４５台之多，最大的吨位达到 ６００ｔ。２００４年上半年的进口量由２００３年 的９３台增加到２２８台，同比增长１４５％。 而２００４年上半年的国产销售量为１０７台 （不完全统计），仅占总销售量的３２％， 如图７所示。据估计２００ｔ以上的工程起 重机每年需要千台以上。因此工程起 重机在国内有着极大的发展空间和市 场潜力，尤其是大型起重机。国内企业 应抓住机遇，应用先进技术和通过国 际化配套，不断开发设计具有自主知 识产权的大型起重机，尽快提升产品 质量，以提高产品的竞争力，与国际名 牌产品竞争市场。
建筑机械 ２００５年第２期（总第２６０期） 摘要 ＳＵＭＭＡＲＹ ６ ＦＥＡＴＵＲＥＳ：Ｉｎｖｅｓｔｍｅｎｔ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ２００４ ａｎｄ ｐｒｏｓｐｅｃｔ ｏｆ ２００５ Ｔｈｏｕｇｈ ｍｏｒｅ ａｎｄ ｍｏｒｅ ａｃｔｉｖｅ ｆａｃｔｏｒｓ ｈａｖｅ ａｃｔｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｓｔａｂｌｅ ｇｒｏｗｔｈ ｏｆ ｅｃｏｎｏｍｙ， ｉｔ ｉｓ ｄｉｆｆｉｃｕｌｔ ｔｏ ｅｌｉｍｉｎａｔｅ ｔｈｏｒｏｕｇｈｌｙ ｕｎｒｅａｓｏｎａｂｌｅ ｆａｃｔｏｒｓ ｉｎ ｔｈｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｆ ｅｃｏｎｏｍｙ ａｎｄ ｉｎｖｅｓｔｍｅｎｔ，ｗｈｉｃｈ ａｃｃｕｍｕｌａｔｅｄｌｏｎｇ ｂｅｆｏｒｅ．Ｂｅｃａｕｓｅ ｏｆ ｔｈｅ ｍａｃｒｏ ｃｏｎｔｒｏｌ ｐｏｌｉｃｙ，ｔｈｅ ｇｒｏｗｔｈ ｏｆ ｉｎｖｅｓｔｍｅｎｔ ｉｓ ｓｌｏｗ． Ｈｏｗ ｔｏ ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅ ｔｈｅ ｉｎｖｅｓｔｅｄ ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ ｏｆ ｐｒｉｍａｒｙ，ｓｅｃｏｎｄａｒｙ ａｎｄ ｔｅｒｔｉａｒｙ ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ，ｈｏｗ ｔｏｃｏｎｔｒｏｌ ｔｈｅ ｏｖｅｒａｌｌ ｉｎｖｅｓｔｅｄ ｓｃｏｐｅ，ａｔ ｔｈｅ ｓａｍｅ ｔｉｍｅ，ｍａｉｎｔａｉｎ ａ ｓｔａｂｌｅ ａｎｄ ｒｅｌａｔｉｖｅｌｙ－ｆａｓｔ ｇｒｏｗｔｈ ｔｒｅｎｄ，ａｎｄ ｈｏｗ ｔｏ ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｆ ｉｎｖｅｓｔｍｅｎｔ．Ｔｈｅｓｅ ｔａｓｋｓ ｍｕｓｔ ｂｅ ｆａｃｅｄ ｉｎ ２００５． Ｓｏｍｅ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｏｐｉｎｉｏｎｓ ｉｎ ｉｎｖｅｓｔｍｅｎｔ ａｎｄ ｅｃｏｎｏｍｙ ｐｒｏｓｐｅｃｔ ｏｆ ２００５ ｉｎ Ｃｈｉｎａ ａｒｅ ｂｒｏｕｇｈｔ ｆｏｒｗａｒｄ ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｎ ｔｈｅ ｉｎｖｅｓｔｍｅｎｔ ｓｉｔｕａｔｉｏｎ ｏｆ ２００４． １４ ＦＥＡＴＵＲＥＳ：Ｆｕｒｔｈｅｒ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｎ ｍａｃｒｏ ｃｏｎｔｒｏｌ ａｎｄ ｆｏｒｅｃａｓｔ ｏｆ ２００５ Ｆｒｏｍ ｔｈｅ ｓｅｃｏｎｄ ｑｕａｒｔｅｒ ｏｆ ２００４，Ｃｈｉｎｅｓｅ ｇｏｖｅｒｎｍｅｎｔ ｔｏｏｋ ａ ｓｅｒｉｅｓ ｏｆ ｐｏｌｉｃｉｅｓ ｔｏ ｃｏｏｌ ｄｏｗｎ ｅｃｏｎｏｎｙ，ｅｓｐｅｃｉａｌｌｙ ｌｉｍｉｔｅｄ ｔｈｅ ｉｎｖｅｓｔｍｅｎｔ ｉｎ ｆｉｘｅｄ ａｓｓｅｔｓ．Ｂｕｔ ｔｈｅ ｇｒｏｗｔｈ ｒａｔｅ ｏｆ ＧＤＰ ａｌｓｏ ｒｅａｃｈｅｓ ９．５％．ｗｈｉｃｈｉｓ ｍｕｃｈ ｈｉｇｈｅｒ ｔｈａｎ ｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ ｒａｔｅ ｏｆ ７％．Ａｌｔｈｏｕｇｈ ｔｈｅ ｉｎｖｅｓｔｍｅｎｔ ｏｆ ｌｉｍｉｔｅｄ ｓｅｃｔｏｒｓ ｆｅｌｌ ｄｏｗｎ，ｉｔｃａｕｓｅｄ ｔｈｅ ｓｈｏｒｔａｇｅ ｏｆ ｅｎｅｒｇｙ ｓｏｕｒｃｅｓ．Ｌｏｃａｌ ｇｏｖｅｒｎｍｅｎｔｓ’ｂｏｏｍｉｎｇ ｉｎｖｅｓｔｍｅｎｔ ｉｓ ａ ｒｅａｓｏｎ ｆｏｒ ｔｈｉｓ ｐｈｅｎｏｍｅｎｏｎ．Ｔｈｅ ｅｘｉｓｔｅｎｃｅ ｏｆ ｃｉｖｉｌｉａｎ ｃａｐｉｔａｌ ｍａｋｅｓ ｔｈｅ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ ｗｏｒｓｅ．Ｃｏｍｐａｒｉｎｇ ｔｈｅ ｃｕｒｒｅｎｔ ｍａｃｒｏ ｃｏｎｔｒｏｌ ｗｉｔｈ ｔｈａｔ ｏｆ １９９３，ｗｅ ｃａｎ ｇｅｔ ｔｈｅ ｔｒｅｎｄ ｏｆ ｍａｃｒｏ ｐｏｌｉｃｙ．Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｍａｃｈｉｎｅｒｙ ｉｓ ｎｏｔ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ，ｂｕｔ ｉｓ ａｆｆｅｃｔｅｄ ｉｎｄｉｒｅｃｔｌｙ．Ｓｏ ｔｈｅ ｍａｃｒｏ ｃｏｎｔｒｏｌ ｗｉｌｌ ｃｏｎｔｉｎｕｅ ｉｎ ２００５，ａｎｄ ｔｈｅ ｉｍｐａｃｔ ｏｎ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｍａｃｈｉｎｅｒｙ ｗｉｌｌ ｌａｓｔ ａｔ ｌｅａｓｔ ｔｗｏ ｙｅａｒｓ． ２８ ＭＡＲＫＥＴ：Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｄｏｍｅｓｔｉｃ ａｎｄ ｏｖｅｒｓｅａｓ ｌａｒｇｅ ｃｒａｎｅｓ Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔ，ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｄｏｍｅｓｔｉｃ ａｎｄ ｏｖｅｒｓｅａｓ ｌａｒｇｅ ｃｒａｎｅｓ ｕｓｅｄ ｉｎ ｌｉｆｔｉｎｇ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｉｓ ｆａｓｔ．Ｙｏｕ ｃａｎ ｆｉｎｄ ｔｈｅ ｃｒａｎｅｓ ｏｆ ｅｖｅｒｙ ｔｏｎｎａｇｅ ｃｌａｓｓ ｉｎ ｔｈｅ ｍａｒｋｅｔ．Ａｎｄ ｔｈｅ ｄｅｍａｎｄ ｏｆ ｌａｒｇｅ ｃｒａｎｅｓ ｉｓ ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ．Ｔｈｅ ｃｒａｎｅｓ ｏｆ ｌｉｇｈｔ ｗｅｉｇｈｔ，ｓｔｒｏｎｇ ｌｏａｄｉｎｇ ａｂｉｌｉｔｙ ａｎｄ ｏｔｈｅｒ ａｄｖａｎｔａｇｅｓ ａｐｐｅａｒｅｄ ｓｕｃｃｅｓｓｉｖｅｌｙ．Ｎｅｗ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ ｅｘｔｅｎｄ ｔｈｅ ｗｏｒｋ ｐｌａｃｅ．Ｎｅｗ ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎｓ ｏｆ ａｒｍ ｈａｖｅ ｃｏｍｅ ｆｏｒｔｈ．Ｗｈａｔ ｉｓ ｍｏｒｅ，ｓｏｍｅ ｃｒａｎｅｓ ｃａｎ ｉｎｓｔａｌｌ ａｎｄ ｔａｋｅ ｄｏｗｎ ａｌｌ ｂｙ ｉｔｓｅｌｆ．Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ ａｎｄ ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｈａｖｅ ｂｅｅｎ ａｐｐｌｉｅｄ ｉｎ ｉｔｓ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｙｓｔｅｍ．Ａｎｄ ａ ｍｉｘｅｄ ｃｒａｎｅ ｈａｓ ｔｈｅ ａｄｖａｎｔａｇｅｓ ｏｆ ｂｏｔｈ ｔｈｅ ｃｒａｗｌｅｒ ａｎｄ ｗｈｅｅｌ ｃｒａｎｅｓ．Ｉｎ ａｄｄｉｔｉｏｎ，ｔｈｅ ｄｏｍｅｓｔｉｃ ｍａｒｋｅｔ ｏｆ ｃｒａｎｅｓ ｈａｓ ｓｔｒｏｎｇ ｐｏｔｅｎｔｉａｌ．Ｔｈｅ ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅｓ ｏｆｄｏｍｅｓｔｉｃ ｃａｐｉｔａｌ ｈａｖｅ ｍａｄｅ ｇｒｅａｔ ｐｒｏｇｒｅｓｓ． ４６ ＲＥＮＴＡＬ：Ｃｏｇｎｉｔｉｏｎ ｃａｎ’ｔ ｂｅ ｎｅｇｌｅｃｔｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｆｉｅｌｄ ｏｆ Ｃｈｉｎａ ｒｅｎｔａｌ Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ ２００１，Ｌｅａｓｉｎｇ Ｂｕｓｉｎｅｓｓ Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ ｏｆ Ｃｈｉｎａ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ ｏｆ Ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅｓ ｗｉｔｈ Ｆｏｒｅｉｇｎ Ｉｎｖｅｓｔｍｅｎｔ ｏｒｇａｎｉｚｅｄ ａ ｇｒｏｕｐ ｔｏ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅ ｒｅｎｔａｌ ｐｏｌｉｃｙ ｉｎ ＵＳＡ ａｎｄ Ｅｕｒｏｐｅ．Ｔｈｅ ｃｏｇｎｉｔｉｏｎ ｔｏ ｒｅｎｔａｌ ｂｅｃｏｍｅｓ ｍｏｒｅ ａｎｄ ｍｏｒｅ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ ｗｉｔｈ ｔｉｍｅ ｆｌｙｉｎｇ．Ｆｉｒｓｔ，ｗｅ ｍｕｓｔ ｄｉｓｔｉｎｇｕｉｓｈ ｒｅｎｔ，ｆｉｎａｎｃｅ ｌｅａｓｅ ａｎｄ ｏｐｅｒａｔｉｎｇ ｌｅａｓｅ．Ｓｅｃｏｎｄｌｙ，ｔｈｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒ ｏｆ ｆｉｎａｎｃｅ ｌｅａｓｅ ｓｈｏｕｌｄ ｂｅ ｄｅｆｉｎｅｄ ｃｌｅａｒｌｙ．Ｃｏｍｍｏｄｉｔｙ ｒｅｎｔａｌ ｓｈｏｕｌｄ ｂｅ ｔｈｅ ｐｒｉｍａｃｙ ｉｎ ｆｉｎａｎｃｅ ｌｅａｓｅ．Ｔｈｉｒｄｌｙ，ｓｕｐｅｒｖｉｓｉｏｎ ｉｓ ａｎｏｔｈｅｒ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ａｓｐｅｃｔ．Ｂｅｓｉｄｅｓ，ｔｈｒｏｕｇｈ ｔｈｉｎｋｉｎｇ ａｂｏｕｔ ｔｈｅ ｈｉｓｔｏｒｙ ｏｆ ｌｅａｓｉｎｇ ｂｕｓｉｎｅｓｓ ｏｆ ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅｓ ｗｉｔｈ ｆｏｒｅｉｇｎ ｉｎｖｅｓｔｍｅｎｔ，ｗｅ ｃａｎ ａｌｓｏ ｇａｉｎ ｓｏｍｅ ｉｌｌｕｍｉｎａｔｉｏｎ．
分布式能源系统的国内外发展现状
合优化—能源供应系统集成化。八是能源企业从生产型转向服务型—投资经营市场化。某种意义上说分布式供能就是一局域的智能能源网。 作为21世纪科学用能的最佳方式，“分布式能源的发展利用”在30年间已逐渐得到世界各国的广泛重视。分布式能源系统是一种高效、节能、环保的用户端能源综合利用系统，分布式能源技术已成为世界能源技术的发展潮流。国际分布式能源联盟主席汤姆·卡斯顿曾说过：“分布式能源的革命即将发生，将像30年前发生的绿色革命一样产生深远的影响。而在这样一场革命中，最先认识到它的人将获得最大的收益。”随着新能源革命和智能电网的发展再次将分布式供能系统赋予更多的新意。 二、分布式能源系统的国外现状 分布式供能系统具有多重社会效益和经济效益，是世界能源供应方式发展的一个重要方向，美日、欧盟等国已将发展分布式供能作为能源安全、节能和能源经济发展的重要战略。美国、欧洲和日本在先进的分布式发电基础上推动智能电网建设，为各种分布式能源提供自由接入的动态平台；为节能和需求侧管理提供智能化控制管理平台；为高效利用天然气冷热电联供梯级利用；为因地制宜地利用小水电资源、生物质资源及可再生能源；为清洁回收利用各种废弃的资源能源来增加电力和其他能量供应提供支撑。美国和西欧目前基本不再建设大型电源及大型能源设施，正是这些依附于用户终端市场的能源梯级利用系统、可再生能源系统和资源综合利用系统，将他们的能源利用效率不断提高，排放不断减少，能源结构不断优化。 在欧盟，欧洲委员会正在进行一个SA VE Ⅱ的能效行动计划，包含许多不同的能效措施，来推动分布式能源系统的发展。 多年来，英国政府一直试图通过能源效率最佳方案计划（EEBPP）促进分布式能源系统的发展。英国在过去20年中，已超过1000个分布式能源系统被安装，遍布英国的各大饭店、休闲中心、医院、综合性大学和学院、园艺、机场、公共建筑、商业建筑、购物商城及其它相应场所。 美国新能源战略的实施核心就包括力推分布式能源系统和建立与之相适应的强大的智能电网。美国从1978年开始提倡发展分布式能源系统，现在美国能源部（U.S.DOE）的Distributed Energy Resources计划是带领全国共同努力发展下一代洁净、高效、可靠、用户能够买的起的分布式能源系统。具体的操作方式是与能源设备的制造商、能源服务者、能源项目的开发者、州政府和联邦机构、公众利益组织、用户进行合作，研究、开发一系列先进的、能够进行就地生产的、小规模、模块化设计的发电、储能技术，用于工业、商业和民用方面，这些技术包括先进的燃气轮机、微型燃气轮机、内燃机、燃料电池、热驱动技术和能量储存技术，同时也进行先进的材料、电力电子、复合系统以及通讯、控制系统等方面技术的开发。美国能源部提出2020年的长期目标：通过最大程度地使用具有
水轮机技术现状与发展方向心得体会 金涛能源学院1120200113 为期五周的小学期，让我对水轮机这一课题有了深刻的认识。 在老师的课堂上，我了解到，水轮机是一种将水能转换为机械能的动力机械。在大多数情况下，将这种机械能通过发电机转换为电能，因此水轮机是为水能利用和发电服务的。水是人类在生活和生产中能依赖的最重要的自然资源之一，我们的祖先很早以前就和洪水开展了斗争并学会了利用水能。公园前二千多年的大禹治水，至今还为人们所称颂。公元37年中国人发明了用水轮带动的鼓风设备-水排，公元260-270年中国人创造了水碾，公元220-300年间发明了用水轮带动的水磨，这些水力机械结构简单，制造容易。缺点是笨重、出力小、效率低。真正大规模地对水力资源合理开发和利用，是在近代工业发展和有关发电、航运等技术发展以后。水利资源的综合开发和利用，是指通过修建水利枢纽工程来进行对河流水力资源在防洪、灌溉、航运、发电以及水产等发明的综合利用。我国的水电发展设备事业也是在新中国成立以后才有了蓬勃发展，1975年我国还只能自行设计制造7.5万千瓦的新安江水电站，我国已能自行设计制造单机容量70万千瓦的混流式水轮机发电机组及单机容量17万千瓦的轴流转桨式水轮发电机组。我国的水力设备的设计、制造水平已达到世界先进水平。我国设计、制造的水力发电设备远销到美国、加拿大、菲律宾、土耳其、南斯拉夫、越南等国，受到了这些国家的欢迎。 水轮机是把水流的能量转换为旋转机械能的动力机械，它属于流体机械中的透平机械。早在公元前100年前后，中国就出现了水轮机的雏形—水轮，用于提灌和驱动粮食加工器械。现代水轮机则大多数安装在水电站内，用来驱动发电机发电。在水电站中，上游水库中的水经引水管引向水轮机，推动水轮机转轮旋转，带动发电机发电。作完功的水则通过尾水管道排向下游。水头越高、流量越大，水轮机的输出功率也就越大。 通俗点说，水轮机的工作原理很简单。就像我们小时候玩的风车一样。因为水（液体）和气体统称为流体。其实他们的工作原理很简单的。只是在水轮机的另一端，有一个励磁装置，也就是发电机。这样就可以发电了（当然还有导线，变压器，转速控制器之类的）水轮机及辅机是重要的水电设备是水力发电行业必不可少的组成部分，是充分利用清洁可再生能源实现节能减排、减少环境污染的重要设备，其技术发展与我国水电行业的发展规模相适应。在我国电力需求的强力拉动下，我国水轮机及辅机制造行业进入快速发展期，其经济规模及技术水平都有显著提高，我国水轮机制造技术已达世界先进水平。 水轮机按工作原理可分为冲击式水轮机和反击式水轮机两大类。冲击式水轮机的转轮
第六章水轮机选型设计 由于各开发河段的水力资源和开发利用的情况不同，水电站的工作水头和引用流量范围也不同，为了使水电站经济安全和高效率的运行，就必须有很多类型和型式的水轮机来适应各种水电站的要求。 水轮机由于它自身能量特性、汽蚀特性和强度条件的限制，每种水轮机适用的水头和流量范围比较窄，要作出很多系列和品种（尺寸）的水轮机，设计、制造任务繁重，生产费用和成本也大。因此有必要使水轮机生产系列化、标准化和通用化，尽可能减少水轮机系列，控制系列品种，以便加速生产、降低成本。在水电站设计中按自己的运行条件和要求选择合适的水轮机。 一、水轮机选型设计的任务及内容 1．任务 水轮机是水电站中最主要动力设备之一，影响电站的投资、制造、运输、安装、安全运行、经济效益，因此根据H、N的范围选择水轮机是水电站中主要设计任务之一，使水电站充分利用水能，安全可靠运行。每一种型号水轮机规定了适用水头范围。水头上限是根据该型水轮机的强度和汽蚀条件限制的，原则上不允许超过；下限主要是考虑到使水轮机的运行效率不至于过低。 2．内容 (1) 确定机组台数及单机容量 (2) 选择水轮机型式（型号）及装置方式 (3) 确定水轮机的额定功率、转轮直径D1、同步转速n、吸出高度H s、安装高程Z a 、飞逸转速、轴向水推力；冲锤式水轮机，还包括喷嘴数目Z0、射流直径d0等。 (4) 绘制水轮机运转特性曲线 (5) 估算水轮机的外形尺寸、重量及价格、蜗壳、尾水管的形式、尺寸、调速器及油压装置选择 (6) 根据选定水轮机型式和参数，结合水轮机在结构上、材料、运行等方面的要求，拟定并向厂家提出制造任务书，最终由双方共同商定机组的技术条件，作为进一步设计的依据。 二、选型设计 1．水轮机选型设计一般有三种基本方法 (1) 水轮机系列型谱方法: 中小型水电站水轮机选多此种方法或套用法。
第一章 一、填空题： 1．水电站生产电能的过程是有压水流通过水轮机，将转变为，水轮机又带动水轮发电机转动， 再将转变为。 2．和是构成水能的两个基本要素，是水电站动力特性的重要表征。 3．我国具有丰富的水能资源，理论蕴藏量为kW，技术开发量为kW。 4．水轮机是将转变为的动力设备。根据水能转换的特征，可将水轮机分为和 两大类。 5．反击式水轮机根据水流流经转轮的方式不同分为、、、几种。 6．反击式水轮机的主要过流部件（沿水流途经从进口到出口）有：，，， ，。 7．冲击式水轮机按射流冲击转轮的方式不同可分为、和三种。 8．混流式水轮机的转轮直径是指；轴流式水轮机的转轮直径是 指。 9．冲击式水轮机的主要过流部件有、、、。 10．水轮机的主要工作参数有、、、、等。 包括、、，其关系是。11．水轮机的总效率 12．水轮机工作过程中的能量损失主要包括、、三部分。 二、简答题 1．水力发电的特点是什么？ 2．我国水能资源的特点？ 3．反击式水轮机主要过流部件有哪些？各有何作用？ 4．当水头H，流量Q不同时，为什么反击式水轮机转轮的外型不相同？ 5．水轮机是根据什么分类的？分成哪些类型？。 6．反击式水轮机有哪几种？根据什么来区分？ 7．冲击式水轮机有哪几种？根据什么来区分？ 三、名词解释 1．HL240—LJ—250： 2．2CJ30—W—150/2×10： 3．设计水头： 4．水轮机出力： 5．水轮机效率： 6．最优工况： 7．水头： 8．转轮的标称直径
第二章 一、填空题 1．水轮机工作过程中的能量损失主要包括、、三部分。 2．根据水轮机汽蚀发生的条件和部位，汽蚀可分为：、、三种主要类型。3．气蚀现象产生的根本原因是水轮机中局部压力下降到以下. 4．水轮机的总效率 包括、、，其关系是。 5．立式水轮机的安装高程是指高程，卧式水轮机的安装高程是指。 6．水轮机的吸出高度是指转轮中到的垂直距离。 7．蜗壳根据材料可分为蜗壳和蜗壳两种。 8．金属蜗壳的断面形状为形，混凝土蜗壳的断面形状为形。 二、名词解释 1．汽化压力： 2．汽蚀现象： 3．水轮机安装高程： 4．吸出高度： 5．气蚀系数： 4．包角φ： 5．尾水管高度： 三、简答题 1．为什么高水头小流量电站一般采用金属蜗壳，低水头大流量电站采用混凝土蜗壳？ 2．水轮机的尾水管有哪些作用？ 3．蜗壳水力计算有哪些假定原则，各种计算方法的精度如何？ 4．汽蚀有哪些危害？ 5．防止和减轻汽蚀的措施一般有哪些？ 6．水轮机安装高程确定的高低各有什么优缺点？ 7．各类水轮机的安装高程如何确定？特别是要注意到哪些因素？ 8．尾水管的作用、工作原理是什么？尾水管有哪几种类型？ 四、计算 1．某水轮机采用金属蜗壳，最大包角为345○，水轮机设计流量Q○=10 m3/s，蜗壳进口断面平均流速v e=4m3/s，试计算蜗壳进口断面的断面半径ρe。 2．某水电站采用混流式水轮机，所在地海拔高程为450.00米，设计水头为100米时的汽蚀系数为0.22，汽蚀系数修正值为0.03，试计算设计水头下水轮机的最大吸出高度H S。
毕业设计（论文） 开题报告 题目电站水轮机结构设计 专业热能与动力工程 班级 学生 指导教师
一、毕业设计（论文）课题来源、类型 本课题来源于越南DongNai5 水电项目，设计类型为水轮机结构设计。DongNai5电站，位于越南DongNai 省的DongNai 河。它配备了两台75MW混流式水轮发电机组，总装机容量150MW。电站预计2015年投入商业运行，年发电量达616万kW·h。该题目属于工程设计类题目。 二、选题的目的及意义 水轮机对于电站而言，是重中之重。它配合发电机组实现了，机械能转化为电能这一核心任务。因此，使水轮机最优化，对提高电站的效率至关重要。它的性能优劣,结构完善与否,直接涉及到水电事业发展的程度。进行水轮机的结构设计，综合考虑水轮机性能、效率、成本等，对学生个人也是一种总结和学习的过程的。通过水轮机结构设计，使得自己对大学所学的专业知识进一步掌握并运用，将书本知识实用化，为自己以后继续学习专业知识或者就业，有很大的帮助。 三、本课题在国内外的研究状况及发展趋势 电力是现代化工业生产和生活不可或缺的动力能量,水力发电是电力工业的一个门类。建国50多年来,我国的水电事业有了长足的发展,取得了令人瞩目的成绩。水电在我国的兴起是有其深刻的背景的。 我国河流众多,径流丰沛,落差巨大,蕴藏着丰富的水能资源。2000～2004年, 中国水电工程顾问集团公司组织了全国水力资源复查, 水电资源理论蕴藏量为6.94亿kW,年发电量6.08万亿kW·h, 其中技术可开发容量为5.42亿kW, 年发电量2.47万亿kW·h; 经
济可开发容量为4.02亿kW,年发电量1.75万亿kW·h。 首先,我国有大规模利用水能资源的条件和必要性。我国水能资源丰富,不论是水能资源蕴藏量,还是可能开发的水能资源,在世界各国中均居第一位。但是目前我国水能的利用率仅为13%,水力发电前景广阔。随着我国经济的快速增长,能源消耗总量也大幅度增长,煤炭、石油和天然气这些常规能源的消耗量越来越大,甚至需要依靠进口。 水力发电经过一个多世纪的发展,其工程建设技术、水轮发电机组制造技术和输电技术趋于完善,单机容量也不断增大。并且水力发电成本低廉,运行的可靠性高,故其发展极为迅速。近一个世纪,特别是建国以来,经过几代水电建设者的艰苦努力,中国的水电建设从小到大、从弱到强不断发展壮大。改革开放以来,水电建设更是迅猛发展,工程规模不断扩大。 据电工行业统计数据表明，2009年我国发电设备和大中型电机的产量分别为：水轮发电机组2303万kW，汽轮发电机8654万kW，成套发电设备11993万kW，大中型电机约为7500万kW，其中大型电机约为3000万kW（含风电1380万kw的70% ）。 调查表明，全世界发电设备市场的订货量从1991年的70GW 增加到了1996年的100GW，其中水电只占16%。在水电设备订货量方面，亚洲国家的订货量要占一半以上，如1996年的总订货量为18GW，其中中国占23%。 水轮机是一种流体机械。所谓流体机械就是以流体作为工作介质的机器。它是实现流体功能和热能转换的机械。( 热能转换的流体机械在此不作介绍) 。对于功和能转换的流体机械主要分为两大类,一类是流体能量对流体机械作功而提供动力; 另一类则是通过流体机械将原动力传递给流体, 使流体的能量得以提高。当然还有一种液力传动功能的机械( 如液力变矩器、液力耦合器以及流体与流体、流体与固体分离的机械) 也称为流体机械。 水力发电用的水轮机有着100 年以上的历史，一般认为是已