衝擊式水輪機檢視原始碼討論檢視歷史

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衝擊式水輪機是中國科技名詞，屬於科技術語。

漢文字是世界上唯一沒有間斷的古老文字系統，直到現在我們仍在使用。其不單是人們日常生活中的表述用具，更是五千年悠久文明的記錄者、傳承者。可以說，漢文字是中華民族古老悠久、博大精深文明的「活化石」。

名詞解釋

衝擊式水輪機是藉助於特殊導水機構引出具有動能的自由射流，沖向轉輪水斗，使轉輪旋轉做功，從而完成將水能轉換成機械能的一種水力原動機。衝擊式水輪機適用於高水頭、小流量的電站，它將來自壓力管道的水，經噴嘴後轉換為高速射流，切向衝擊轉輪，推動轉輪旋轉，從而帶動發電機轉子轉動發電。在衝擊式水輪機中，以工作射流與轉輪相對位置和做工次數的不同，可分為切擊式水輪機、斜擊式水輪機和雙擊式水輪機。

早在古代，我國就開始使用水車提供生產動力。現如今，以水車為原型的水輪機——衝擊式水輪機正在成為水輪機領域一個新的熱門領域。在其他各種水輪機都相對成熟了的時候，衝擊式水輪機正在受到越來越多的關注。現代衝擊式水輪機是藉助於特殊導水機構引出具有動能的自由射流，沖向轉輪水斗，使轉輪旋轉做功，從而完成講水能轉換成機械能的一種水力原動機。在衝擊式水輪機中，以工作射流與轉輪相對位置和做工次數的不同，可分為切擊式水輪機、斜擊式水輪機和雙擊式水輪機。

理論分析證明，當水斗節圓處的圓周速度約為射流速度的一半時，效率最高。這種水輪機在負荷發生變化時，轉輪的進水速度方向不變，加之這類水輪機都用於高水頭電站，水頭變化相對較小，速度變化不大，因而效率受負荷變化的影響較小，效率曲線比較平緩，最高效率超過91%。

研究進展

衝擊式水輪機的研究製造主要在歐洲進行，瑞士阿爾卑斯山脈B水電站水頭1883m，單機容量達到42萬kW。大型衝擊式水輪機為了更大限度利用水能，一般可以做到6個噴嘴，6噴嘴射流能量同時供給轉輪做功。我國現在衝擊式水3輪機的儲能非常之大，開發量比例甚少甚少。轉輪以早期哈爾濱大電機等的提供為主，但在10數年前已經停止了開發及試驗。近年各廠家要麼繼續使用舊型轉輪或加以一些改造，要麼花高價(幾百萬元人民幣)進口轉輪。由於技術的缺乏，投標時苦於手中沒有轉輪，對這塊空白地的競爭或束手無策，或是技術指標落後中標率低，影響了競爭力及損失了經濟利益。隨着國內市場的開放這種情況會越來越嚴重。

其中天湖電站是1992年的當時國內第一個千米水頭，所以這個電站的名氣很大。長達17年的國內最高水頭電站。後續高水頭的基礎，所以這個電站在國內水斗式高水頭歷史上具有重要地位。蘇巴姑雖然高了150米，但是畢竟是後續電站，現在的頭銜就是一個國內最高水頭電站。

衝擊式水輪機問世後,為了提高其效率和輸出功率又研製出了立式多射流型衝擊式水輪機。現階段隨着新材料及新技術的應用,已能製造出使用水頭在1000～2000m,輸出功率高達1000MW,運行安全可靠的高水頭大出力衝擊式水輪機。衝擊式水輪機的轉輪為鑄件,因此提高轉輪的鑄造質量並在大型轉輪鑄造較為困難的情況下,採用鑄焊工藝生產能夠安全地用於高水頭大出力電站的衝擊式水輪機轉輪為發展趨勢之一。

2023年5月16日，國內首台150兆瓦級大型衝擊式水輪機轉輪在四川德陽下線，該轉輪由東方電氣集團東方電機有限公司自主研製。本次下線的轉輪將用於四川省雅安市田灣河金窩水電站，預計6月初投入運行。

2023年6月7日，國內單機容量最大的衝擊式水電機組完成國產化改造，成功併網發電。這標誌着東方電氣自主研製的，具有全產業鏈完全自主知識產權的國產化首台150兆瓦級大型衝擊式轉輪，成功實現工程應用。

2023年8月7日，國機集團研製的世界首台最大單機容量500MW級衝擊式水輪機轉輪中心體鍛件成功發運，交付東方電氣集團東方電機有限公司。

優點

隨着水力資源的深入開發，有許多高落差的流域需要進行開發，如我國的雅魯藏布江，落差達到兩千多米，同時修築水壩又不現實（考慮到這時一條國際河流）。因此衝擊式水輪機便成為了首選。衝擊式水輪機主要有以下優點：

1.適應流量和水頭比值比較小的情況。

2.加權平均效率很高，在整個運行區間都有很高的效率。特別是水斗式水輪機現在先進的可以在30%～110%負荷區間可以平均91%以上的效率。

3.對水頭變化的適應能力比較強

4.對管道和水頭比值很大的也很適應。

5.開挖量小。

利用衝擊式水輪機發電，出力範圍可從50kW到500MW，可以適用於30米至3000米較大的水頭範圍，特別是高水頭範圍其它類型水輪機無法適用，並且無須建築水壩，無需建造下游尾水管，建築經費只是其它類型水輪發電機組2的幾分之一，對自然環境影響也非常小。由於轉輪在大氣壓之下的轉輪室中運轉，可以省去有壓過流通道的、密封等的苛刻要求，廣泛為工況運行效率高且變化平緩是其具有魅力的另一個原因。由於上述的優點，衝擊式水輪機組的開發主題正在被世界關注，我國也引起了足夠的重視，我國蘊藏着太多適於衝擊式水輪機組開發的水力能源。衝擊式水輪機可以充分發揮其結構簡單、轉輪直徑小、效率高的優越性，大大減少電站投資和二次資源的節省，21世紀將會成為選型熱點，大型衝擊式水輪機開發的成功將創造巨大的經濟效益，這一課題有着較強的開創性和應用性。