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      水力發電原理詳解,圖文并茂
      RSS 打印 復制鏈接 發布時間:2019-11-08 16:48:31

      水力發電過程其實就是一個能量轉換的過程。
       
      江河水流一瀉千里,蘊藏著巨大能量,把天然水能加以開發利用轉化為電能,就是水力發電。構成水能的兩個基本要素是流量和落差,流量由河流本身決定,直接利用河水的動能利用率會很低,因為不可能在整個河流的截面水布滿水輪機。
      水力利用主要利用勢能,利用勢能必須有落差,但河流自然落差一般沿河流逐漸形成,在較短距離內水流自然落差較低,需通過適當的工程措施,人工提高落差,也就是將分散的自然落差集中,形成可利用的水頭。
       
      因此在天然的河流上,修建水工建筑物,集中水頭,然后通過引水道將高位的水引導到低位置的水輪機,使水能轉變為旋轉機械能,帶動與水輪機同軸的發電機發電,從而實現從水能到電能的轉換。發電機發出的電再通過輸電線路送往用戶,形成整個水力發電到用電的過程。

      水力發電的原理與基本類型

      常用的集中落差方式有筑壩、引水方式或兩者混合方式。

      筑壩發電方式

      在落差較大的河段修建水壩,建立水庫蓄水提高水位,在壩外安裝水輪機,水庫的水流通過輸水道(引水道)到壩外低處的水輪機,水流推動水輪機旋轉帶動發電機發電,然后通過尾水渠到下游河道,這是筑壩建庫發電的方式。

      ▲筑壩建庫發電原理圖

      由于壩內水庫水面與壩外水輪機出水面有較大的水位差,水庫里大量的水通過較大的勢能進行做功,可獲得很高的水資源利用率。采用筑壩集中落差的方法建立的水電站稱壩式水電站,主要有壩后式水電站與河床式水電站。

      引水發電方式

      在河流高處建立水庫蓄水提高水位,在較低的下游安裝水輪機,通過引水道把上游水庫的水引到下游低處的水輪機,水流推動水輪機旋轉帶動發電機發電,然后通過尾水渠到下游河道,引水道會較長并穿過山體,這是一種引水發電的方式。

       

      ▲引水發電原理圖

       由于上游水庫水面與下游水輪機出水面有較大的水位差H0,水庫里大量的水通過較大的勢能進行做功,可獲得很高的水資源利用率。采用引水方式集中落差的水電站稱為引水式水電站,主要有有壓引水式水電站與無壓引水式水電站。

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