01 水力发电的原理和水电站的类型

水力发电的原理

和水电站的类型

新安江水电站

1.1 水力发电的基本原理及特点?我国水能资源的特点

总量丰富，分布均匀

●时间

●空间

开发率低，发展迅速

前景宏远，任重道远

一、水力发电的基本原理

在天然河流上，修建水工建筑物，集中水头，通过一定的流量将“载能水”输送到水轮机中，使水能→旋转机械能→带动发电机组发电→输电线路→用户

二、水电站的出力和发电量的计算

二、水电站的出力和发电量的计算

g

t QH P 81.9=理论出力KQH

QH P ==η81.9实际出力能量损失：

1.H g →H ：损失水头△h ，据经验，一般为Hg 的3%~10%，输水道短取小值。

2. η ：k=9.81η水电站出力系数。大中型水电站

k=8.0~8.5；中小型水电站k=6.5~8.0。

出力：（功率）

二、水电站的出力和发电量的计算

发电量：一定时段内水电站发出的电能总量，单位为kW·h

E

T P

?优点：

(1) 不耗燃料，成本低廉

(2) 水火互济，调峰灵活

(3) 综合利用，多方得益

(4) 取之不尽可，用之不竭

(5) 环境优美，能源洁净

?缺点：

(1) 受自然条件限制

(2) 一次性投资大，工期长

(3) 事故后果严重

(4) 大型工程对环境、生态影响较大

1.2水能资源的开发方式及水电站的基本类型

水电站的基本类型

?由P = 9.81ηQH可知，发电必须有流量和水头。

?形成水头方式——水电站的开发方式。

按其集中水头的方式不同分为：坝式、引水式和混合式三

种基本方式。

抽水蓄能电站和潮汐电站也是水能利用的重要型式。

?按调节能力分成：

无调节水电站、有调节水电站

一般坝后式水电站和混合式水电站都是有调节的；河床式

和引水式水电站常是无调节的，或者只有较小的调节能力。

一、坝式水电站

?用坝集中水头的水电站称为坝式水电站

?其特点有：

水头取决于坝高。

引用流量较大，电站的规模也大，水能利用较充分，综合利

用效益高。

投资大，工期长。

?适用：河道坡降较缓，流量较大，并有筑坝建库的条件。

?特点：

一般修建在河道中下游河道纵坡平缓的河段上，为避免大量淹没，建低坝或闸。

适用水头：大中型：25米以下，小型：8~10米以下。

厂房和挡水坝并排建在河床中，共同挡水，故厂房也有抗滑稳定问题；

厂房高度取决于水头的高低。

引用流量大、水头低。

?注：厂房本身起挡水作用是河床式水电站的主要特征。

葛州坝水电站

富春江河床式电站

河床厂房

?特点：

当水头较大时，厂房本身抵抗不了水的推力，将厂房移到坝后，由大坝挡水。

坝后式水电站一般修建在河流的中上游。

库容较大，调节性能好。

万家寨坝后式水电站坝后厂房

三峡水电站

?用引水道集中水头的电站称为引水式水电站

?特点：

水头相对较高，目前最大水头已达2000米以上。

引用流量较小，没有水库调节径流，水量利用率较低，综合

利用价值较差。

电站库容很小，基本无水库淹没损失，工程量较小，单位造

价较低。

?适用条件：适合河道坡降较陡，流量较小的山区性河段。

案例分析-火电厂

火电厂项目环评案例 第一部分火力发电厂概况和工程分析要点 一、相关产业政策 1、禁止新建煤层含硫份大于3%的矿井，已建成的逐步限产或关停。 2、新建、改造含硫份大于1.5%的煤矿，必须建设相应规模的煤炭洗选设施。 3、除以热定电的热电厂外，禁止在大中城市城区和近郊区新建燃煤电厂。燃煤含硫份大于1%的电厂，必须建设脱硫设施。 4、关于发展热电联产的规定，见法律法规P193。 二、工程分析主要内容 1．项目概况 ⑴概况:项目名称、工程性质、建设单位、地理位置 ⑵项目组成：包括主体工程、公用与辅助工程、环保工程（处理设备与装置） 主体工程：锅炉容量及台数、气轮机功率及台数、发电机功率及台数。 公用与辅助工程：煤码头、灰场、生活区、煤场、给排水设施、供水系统的水源、取水口和补水量，燃料和废灰的运输等。 ⑶与现有工程的依托关系：新扩改项目有该部分内容。 ⑷项目占地情况：工程占地、建设占地、施工期临时占地面积、灰场面积，说明占地的性质，明确是否占用基本农田。 ⑸厂区总平面布置图 ⑹总投资。⑺施工进度；⑻人员组成与工作制度。 2．工程分析

⑴燃料：来源、煤质及耗煤量、卸煤和储存。 燃用中、高硫煤需安装脱硫设施，脱硫剂通常为石灰石，石灰石的来源及运输方式（罐车）等需说明。 ⑵水源及耗水量：水源、取水口和补水量，耗水量和水平衡、排水率、水的综合利用率、循环水率、厂区排水（排水系统、处置方式及排水去向）。 ⑶排烟状况：烟气排放状况、烟囱高度、出口参数、环境空气污染物排放状况。 ⑷发电工艺流程 ⑸污染物的产生及排放：来源、排放方式、污染因子、处理方式、产生量、排放量、排放去向。 废水：一般包括冷却塔排污、化学废水、锅炉酸洗水、含油废水、煤场及输煤系统排水、脱硫系统排水、杂用废水和生活污水，若是湿式还有除湿废水）。主要污染因子：SS、pH、COD、石油类、盐类、氨氮、BOD、Cl-等。 废渣：灰：一般运至灰场；渣：可运至灰场或综合利用；脱硫石膏一般综合利用或运至灰场。 废气：SO2、NO X（NO2）、TSP（通常为PM10） 灰渣：产生量、除灰和除渣系统（是干式还是湿式，若是湿式还有除湿废水）、灰渣输送和外运、灰场。 噪声：噪声来源及水平。 ⑹烟气脱硫系统

核电站工作原理

核电站的工作原理 核电站就是在一座或若干座动力反应堆中将原子核裂变释放的核能转换成热能来发电或发电兼供热的动力设施。它与火电站最主要的不同是蒸汽供应系统。核电站利用核能产生蒸汽的系统称为“核蒸汽供应系统”，这个系统通过核燃料的核裂变能加热外回路的水来产生蒸汽。从原理上讲，核电站实现了核能一热能一电能的能量转换。从设备方面讲，核电站的反应堆和蒸汽发生器起到了相当于火电站的化石燃料和锅炉的作用。目前世界上核电站采用的反应堆有压水堆、沸水堆、快堆以及高温气冷堆等，但比较广泛使用的是压水反应堆，约占核电总装机容量的７０％。压水反应堆是以普通水作冷却剂和慢化剂，它是从军用堆基础上发展起来的最成熟、最成功的动力堆堆型。 1．核电站工作原理 核电厂用的燃料是铀。反应堆是核电站的关键设备，链式裂变反应就在其中进行。当铀-23 5的原子核受到外来中子轰击时引起原子核裂变，，一个原子核会吸收一个中子分裂成两个质量较小的原子核，同时放出2—3个中子，新产生的中子引起新的原子核裂变，裂变反应连续不断地进行下去，如此持续进行就是裂变的链式反应，用铀制成的核燃料在“反应堆”的设备内发生连续裂变而产生大量热能，再用处于高压力下的循环水(或其他物质)把热能带出，在蒸汽发生器内产生蒸汽，蒸汽推动汽轮机带着发电机一起旋转，电就源源不断地产生出来，并通过电网送到四面八方。 核反应堆的合理结构应该是：核燃料＋慢化剂＋热载体＋控制设施＋防护装置。 2．核电站内部 核反应堆由浓度低一些的铀建造。通常，铀被制作成直径相当于10美分硬币左右，长度为2.5厘米左右的燃料元件。燃料元件被安装到长燃料棒中，燃料棒被进一步组装成燃料组件。燃料组件通常被浸泡在压力容器中。容器中的水起冷却作用。为使反应堆工作，浸泡在水中的燃料组件必须处于稍微超临界的状态。由吸收中子的材料制成的控制棒通过升降装置插入到燃料组件中。操作员通过升降控制棒来控制核反应的程度。当操作员希望铀堆芯产生更多的热量时，可将控制棒从铀燃料组件中升起。要使热量减少，则降低控制棒以插入到铀燃料组件中。在发生事故或者更换燃料时，控制棒还能被完全插入铀燃料组件中以关闭核反应堆。 3．核电站采用的反应堆 3.1 压水堆核电站 为热源的核电站。它主要由核岛和常规岛组成。压水堆核电站核岛中的四大部件是蒸汽发生器、稳压器、主泵和堆芯。在核岛中的系统设备主要有压水堆本体，一回路系统，以及为支持一回路系统正常运行和保证反应堆安全而设置的辅助系统。常规岛主要包括汽轮机组及二回等系统，其形式与常规火电厂类似。 电站的一回路系统与二回路系统完全隔开，它是一个密闭的循环系统。该核电站的原理流程为：主泵将高压冷却剂送入反应堆，一般冷却剂保持在120～160个大气压。在高压情况下，冷却剂的温度即使300℃多也不会汽化。冷却剂把核燃料放出的热能带出反应堆，并

核电站原理以及泄露安全措施

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核电站原理以及泄露安全措施 核电站是怎样发电的呢？简而言之，它是以核反应堆来代替火电站的锅炉，以核燃料在核反应堆中发生特殊形式的“燃烧”产生热量，来加热水使之变成蒸汽。蒸汽通过管路进入汽轮机，推动汽轮发电机发电。一般说来，核电站的汽轮发电机及电器设备与普通火电站大同小异，其奥妙主要在于核反应堆。 核电站除了关键设备--核反应堆外，还有许多与之配合的重要设备。以压水堆核电站为例，它们是主泵，稳压器，蒸汽发生器，安全壳，汽轮发电机和危急冷却系统等。它们在核电站中有各自的特殊功能。 主泵如果把反应堆中的冷却剂比做人体血液的话，那主泵则是心脏。它的功用是把冷却剂送进堆内，然后流过蒸汽发生器，以保证裂变反应产生的热量及时传递出来。 稳压器又称压力平衡器，是用来控制反应堆系统压力变化的设备。在正常运行时，起保持压力的作用；在发生事故时，提供超压保护。稳压器里设有加热器和喷淋系统，当反应堆里压力过高时，喷洒冷水降压；当堆内压力太低时，加热器自动通电加热使水蒸发以增加压力。 蒸汽发生器它的作用是把通过反应堆的冷却剂的热量传给二次回 路水，并使之变成蒸汽，再通入汽轮发电机的汽缸作功。 安全壳用来控制和限制放射性物质从反应堆扩散出去，以保护公众免遭放射性物质的伤害。万一发生罕见的反应堆一回路水外逸的失水事故时，安全壳是防止裂变产物释放到周围的最后一道屏障。安全壳一般是内衬钢板的预应力混凝土厚壁容器。 汽轮机核电站用的汽轮发电机在构造上与常规火电站用的大同小异，所不同的是由于蒸汽压力和温度都较低，所以同等功率机组的汽轮 第 2 页共 9 页

水电的原理与种类

水力发电的原理与种类 一、引言 台湾目前发电种类主要有核能、火力、水力及风力发电。核能及火力发电的燃料需仰赖进口，相对地水力发电属于自产能源，且对电力系统的品质控制有相当大的帮助。水力电厂并不消耗水量，发电后的用水仍然供给自来水、农业用水及工业用水所需，可说是相当乾淨的再生能源，也是最主要的自产能源。 然而，因以建拦水坝方式设置水力发电机组的环保阻力愈来愈大，随着全岛电力系统的总装置容量日渐增加，水力发电所佔的发电比率却日渐减少。 二、水力发电的原理与种类 水力是天然循环的丰富资源，如果能善加运用，对人类造福无穷。但是如果不能加以控制，不但资源浪费，而且必危害无穷。由于水对农业、工业生产及人民生活有密切的关係，人类的生活，不论直接或间接，都不能没有水，因此各国对于水力的开发都极为重视。如果水力受到恰当的控制，不但可以消除水灾及旱灾，而且还可以利用水力来提高人类的生活水准。 (一) 水力的开发 1.水－天然的再生能源 雨水降落大地以后，除了一部份被泥土吸收或潜入地层，一部份直接被阳光蒸发及经由植物蒸发之外，其馀的都慢慢集合，汇流入溪涧河川。河流的流量与雨量有密切关係，雨季流量大，旱季流量小。而河流中每一秒钟水流体积的移动量叫做「流量」，流量的单位是每秒钟多少立方公尺。而水从高地流到低地的垂直距离叫做「落差」，又称为「水头」。如果水量一定，则落差越高所产生的「水力」也就越大。 2. 水力的开发与运用 水库的开发如果只是为了某一特定的目标，例如发电或灌溉，称为「单元开发」；如果同时能解

决多项问题，例如防洪灌溉发电等，称为「多元开发」，以经济部水利署所属的石门水库来说，就是多元开发。在这裡我们只着重于发电方面的开发，所以只就「水力发电」的部分阐述。水力开拓的必要条件是「落差」与「流量」。而落差和流量的取用方法是在河流上游适当的地方建筑一座水坝，拦阻河水，抬高水位或使水流顺着输水管路送到下游的水力发电厂取得落差，以推动厂内的水轮发电机，使天然的水力转变成电力。另外，水的能量包括动能与位能，水力机械中的水轮机可以把这两种能量转变为机械能，同时加以有效利用。 1. 水输出的功率 若总落差的高度为H 公尺，流量为每秒Q 立方公尺的水，功率如用瓩(kW) 为单位表示时，水输出的功率就是P ﹦9.8ηQH(kW)，式中的η为整体效率。以实例说明：有一发电厂总落差为100 公尺，其流量为每秒10立方公尺，则其理论上所能产生之输出功率即为：P = .8×0.9×10×100= 8,820 (kW) (二) 水力发电的原理与流程 高山上的雨水受重力作用而向下奔流，滔滔不绝，力量巨大，如果我们能想办法加以利用，这个巨大不息的力量，就可以为人类做许多工作。 1. 水力发电的原理 以具有位能或动能的水冲水轮机，水轮机即开始转动，若我们将发电机连接到水轮机，则发电机即可开始发电。如果我们将水位提高来冲水轮机，可发现水轮机转速增加。因此可知水位差愈大则水轮机所得动能愈大，可转换之电能愈高。这就是水力发电的基本原理。 1.惯常水力发电流程 惯常水力发电的流程为：河川的水经由拦水设施攫取后，经过压力隧道、压力钢管等水路设施送至电厂，当机组须运转发电时，打开主阀(类似家中水龙头之功能)，后开启导翼(实际控制输出力量的小水门)使水冲击水轮机，水轮机转动后带动发电机旋转，于发电机加入励磁后，发电机建立电压，并于断路器投入后开始将电力送至电力系统。

案例7：饱受争议的怒江水电开发

饱受争议的怒江水电开发 案例摘要：怒江在自由奔腾了千万年后将被大坝拦腰截断。六库电站在流域综合规划及环评缺失、移民安置规划未审核、国家尚未正式核准的情况下于2007年初悄然移民并动工，而这只是“两库十三级”怒江大水电开发的第一步。自2003年起，怒江水电开发已经争论了6年有余，成了环保与发展争议的标志。随着六库电站的动工，中国环保史上的最大交锋进入白炽化。 背景资料 1999年，国家发改委「根据我国的能源现状，决定用合乎程序的办法对怒江进行开发」。于是拨出资金，对怒江中下游云南境内的水电开发进行规划。怒江流域水电规划进行了近3年时间，2003年7月基本完成。 但是在审查会上，国家环保部门要求专题审查"环境影响评价报告"。于是在建与慎建问题上引起一场激烈的争论。六库电站已于2007年初悄然移民并动工，但争论从未停止。 建设国家大剧院是几代人的心愿。早在20世纪50年代，政府对长安街的规划就设想了国家大剧院的建设，周恩来首次提出建设国家大剧院批示，后因财政原因没有实施。1998年4月国务院方正式批准立项，于2001年12月13日开工，2007年9月建成。 怒江是我国西南的一条国际河流，发源于青藏高原唐古拉山南麓，经西藏流入怒江栗僳族自治州境内，纵贯贡山、福贡、泸水等县流入保山市出境。怒江干流中下游河段───色邑达至中缅边界全长742千米，天然落差1578米，可开发装机容量达2132万千瓦，是我国重要的水电资源之一。同时，怒江水能资源开发具有的优势有：地质条件好、水能资源富集；搬迁人口少，移民人口从宽估算不到三峡电站移民人口的1 /10；淹没土地少，沿江耕地较分散，河谷地带基本上是水土流失严重的区域，水库淹没耕地58996亩，都是人地矛盾极其突出的地方；开发成本低，怒江洪峰流量较小，泄洪建筑和导流工程投资小；对外交通方便，流域干流两岸均有公路通过。 审查会让批复不得不延后 在审查会上，国家环保部门提出，2003年9月1日开始，《中华人民共和国环境影响评价法》就要正式实施，要求大型电站规划必须专门做环境影响评价报告，鉴于怒江水电开发的规模和与《环境影响评价法》实施日期的临近，要求专题审查"环境影响评价报告"，批复因此不得不延后。 反对派"打响"了"保卫怒江第一枪" 2003年9月3日，国家环保总局召开"怒江流域水电开发活动环境保护问题"专家座谈会，包括5名院士在内的27位专家指出，怒江是我国目前仅存的两条未被规模开发的大河之一（另一条为雅鲁藏布江），为我国乃至世界上不可多得的物种基因库和世界自然遗产地，其潜在的生态价值、科学价值和经济价值不可估量。为使怒江流域真正实现可持续发展，给子孙后代留下一条原始生态环境相对完整的生态河流，不宜在此开发水电。 一些专家成为反对派。归结起来，反对派的观点主要有： 第一，怒江州怒江峡谷是世界上著名的峡谷，其连续深切的峡谷形态以及谷地湍流的水流流态，使之在世界大峡谷中占据重要位置，有可能成为第二或第三大峡谷，因此是世界级峡谷旅游资源。水电站的建设将极大地降低其品质和作为旅游资源的价值，将会丧失其独特

核电站工作原理

核电站工作原理 它是以核反应堆来代替火电站的锅炉，以核燃料在核反应堆中发生特殊形式的“燃烧”产生热量，来加热水使之变成蒸汽。蒸汽通过管路进入汽轮机，推动汽轮发电机发电。一般说来，核电站的汽轮发电机及电器设备与普通火电站大同小异，其奥妙主要在于核反应堆。 核电站除了关键设备——核反应堆外，还有许多与之配合的重要设备。以压水堆核电站为例，它们是主泵，稳压器，蒸汽发生器，安全壳，汽轮发电机和危急冷却系统等。它们在核电站中有各自的特殊功能。 主泵如果把反应堆中的冷却剂比做人体血液的话，那主泵则是心脏。它的功用是把冷却剂送进堆内，然后流过蒸汽发生器，以保证裂变反应产生的热量及时传递出来。 稳压器又称压力平衡器，是用来控制反应堆系统压力变化的设备。在正常运行时，起保持压力的作用；在发生事故时，提供超压保护。稳压器里设有加热器和喷淋系统，当反应堆里压力过高时，喷洒冷水降压；当堆内压力太低时，加热器自动通电加热使水蒸发以增加压力。 蒸汽发生器它的作用是把通过反应堆的冷却剂的热量传给二次回路水，并使之变成蒸汽，再通入汽轮发电机的汽缸作功。 安全壳用来控制和限制放射性物质从反应堆扩散出去，以保护公众免遭放射性物质的伤害。万一发生罕见的反应堆一回路水外逸的失水事故时，安全壳是防止裂变产物释放到周围的最后一道屏障。安全壳一般是内衬钢板的预应力混凝土厚壁容器。 汽轮机核电站用的汽轮发电机在构造上与常规火电站用的大同小异，所不同的是由于蒸汽压力和温度都较低，所以同等功率机组的汽轮机体积比常规火电站的大。 危急冷却系统为了应付核电站一回路主管道破裂的极端失水事故的发生，近代核电站都设有危急冷却系统。它是由注射系统和安全壳喷淋系统组成。一旦接到极端失水事故的信号后，安全注射系统向反应堆内注射高压含硼水，喷淋系统向安全壳喷水和化学药剂。便可缓解事故后果，限制事故蔓延。 注： 核裂变是一个原子核分裂成几个原子核的变化。只有一些质量非常大的原子核像铀(yóu)、钍(tǔ)等才能发生核裂变。这些原子的原子核在吸收一个中子以后会分裂成两个或更多个质量较小的原子核，同时放出二个到三个中子和很大的能量，又能使别的原子核接着发生核裂

常见发电方式的基本原理及特点

常见发电方式的基本原理及特点 常见的发电方式主要有火力发电、风力发电、水力发电、太阳能发电和核能发电。其中火力发电是现阶段最普及、技术最成熟的发电方式，缺点是污染严重、利用率不高；风力发电属于新能源发电，洁净、无污染，缺点就是装机容量太小、受地域限制；水力发电装机容量大、洁净无污染，缺点是前期投资太大、建设周期长；太阳能是干净的可再生的新能源，缺点是不能连续发电、受天气影响大；核能发电，容量大、技术含量高、燃料运输方便，但有巨大的安全隐患。 火力发电火力发电是指利用煤炭、石油、天然气等固体、液体、气体燃料燃烧时产生的热能，通过热能来加热水，使水变成高温产生高压水蒸气，然后再由水蒸气推动发电机继而发电的一种发电方式。其本质是将化石燃料中的化学能转化为热能，再将热能转化为带动发电机转动的机械能，发电机内部再通过磁通量的改变来产生感应电流。其特点是不可再生，发电效率低，会造成烟气污染与粉尘污染。 而作为清洁的发电方式风能发电是让风轮在风力的作用下 AHA12GAGGAGAGGAFFFFAFAF

旋转，把风的动能转变为风轮轴的机械能。发电机在风轮轴的带动下旋转发电。风轮是集风装置，它的作用是把流动空气具有的动能转变为风轮旋转的机械能。风能是一种可再生的能源，环境效益好、基建周期短、装机规模灵活。但风能也有它的缺点，比如噪声大，成本高，不稳定，不可控等。和火力发电一样，水力发电也具有悠长的历史，水力发电在某种意义上讲是水的位能转变成机械能，再转变成电能的过程。水能是一种取之不尽、用之不竭、可再生的清洁能源。水电工程投资大、建设周期长，但力发电效率高，发电成本低，机组启动快，调节容易。由于利用自然水流，受自然条件的影响较大。水力发电往往是综合利用水资源的一个重要组成部分，与航运、养殖、灌溉、防洪和旅游组成水资源综合利用体系。 太阳能发电是人类对于能源最直接的利用，从本质上讲，无论是化石能还是水能风能都是太阳能的一种存在形式。常见的发电方式有两种和太阳能电池的直接转化和太阳能热电站，其中太阳能热电站的工作原理则是利用汇聚的太阳光， AHA12GAGGAGAGGAFFFFAFAF

(三)水电站过流部件尾水管水力计算方法与案例

水电站过流部件尾水管水力计算方法与案例 尾水管是反击式水轮机所特有的部件，尾水管的性能直接影响到水轮机的效率和稳定性，一般水轮机中均选用经过试验和实践证明性能良好的尾水管。 尾水管有直锥形和弯肘形两种。除贯流式水轮机组外，大中型反击式水轮机均采用弯肘形尾水管，其型式一般不加里衬且不单独对尾水管进行设计，而是按照模拟水轮机所采用的标准尾水管放大选用，只有在特高比转速下才需要大高度尾水管，在无标准时方需单独设计。为尽量降低水下开挖量和混凝土用量，本电站水轮机组选用弯肘形尾水管。 尾水管各部分尺寸的计算 1 尾水管的深度 对转桨式水轮机，取13.2D h ≥。 2 进口锥管的计算 对转桨式水轮机而言，进口锥管的锥角最优值通常取??=10~8β，此处我们折中取?=9β，而根据推荐的D D 001.13=，则 3h = βtan 234D D -=? ??-9tan 23 .3001.146.4=66.3m 3 肘管型式 肘管的形状十分复杂，它对整个尾水管的性能影响很大，一般推荐定型的标准肘管。标准见参考资料[1]第168页表5-6. 4 水平长度

水平长度L是机组中心线到尾水管出口的距离。肘管型式一定，长度L决定了水平扩散段的长度。通常取L=4.5 D. 1 5 出口扩散段 出口扩散段通常采用矩形断面，出口宽度一般与肘管出口宽度相等，顶角? α，底板一般呈水平，少数情况下为了减少开挖而? =13 10 ~ 底板稍上台。 本电站取? α，底板水平，尾水管的水平段宽度B=（2.3～2.7） =10 D，不加支墩。 1 则尾水管部分尺寸见下表3-1 表3-1 尾水管部分尺寸单位：m 尾水管单线图见图3-1，尾水管平面图见图3-2.

水电的种类和原理

水电的原理与种类 一、引言 台湾目前发电种类主要有核能、火力、水力及风力发电。核能及火力发电的燃料需仰赖进口，相对地水力发电属于自产能源，且对电力系统的品质控制有相当大的帮助。水力电厂并不消耗水量，发电后的用水仍然供给自来水、农业用水及工业用水所需，可说是相当乾淨的再生能源，也是最主要的自产能源。 然而，因以建拦水坝方式设置水力发电机组的环保阻力愈来愈大，随着全岛电力系统的总装置容量日渐增加，水力发电所佔的发电比率却日渐减少。 二、水力发电的原理与种类 水力是天然循环的丰富资源，如果能善加运用，对人类造福无穷。但是如果不能加以控制，不但资源浪费，而且必危害无穷。由于水对农业、工业生产及人民生活有密切的关係，人类的生活，不论直接或间接，都不能没有水，因此各国对于水力的开发都极为重视。如果水力受到恰当的控制，不但可以消除水灾及旱灾，而且还可以利用水力来提高人类的生活水准。 (一) 水力的开发 1. 水－天然的再生能源 雨水降落大地以后，除了一部份被泥土吸收或潜入地层，一部份直接被阳光蒸发及经由植物蒸发之外，其馀的都慢慢集合，汇流入溪涧河川。河流的流量与雨量有密切关係，雨季流量大，旱季流量小。而河流中每一秒钟水流体积的移动量叫做「流量」，流量的单位是每秒钟多少立方公尺。而水从高地流到低地的垂直距离叫做「落差」，又称为「水头」。如果水量一定，则落差越高所产生的「水力」也就越大。 2. 水力的开发与运用 水库的开发如果只是为了某一特定的目标，例如发电或灌溉，称为「单元开发」；如果同时能解 决多项问题，例如防洪灌溉发电等，称为「多元开发」，以经济部水利署所属的石门水库来说，就是多元开发。在这裡我们只着重于发电方面的开发，所以只就「水力发电」的部分阐述。水力开拓的必要条件是「落差」与「流量」。而落差和流量的取用方法是在河流上游适当的地方建筑一座水坝，拦阻河水，抬高水位或使水流顺着输水管路送到下游的水力发电厂取得落差，以推动厂内的水轮发电机，使天然的水力转变成电力。另外，水的能量包括动能与位能，水力机械中的水轮机可以把这两种能量转变为机械能，同时加以有效利用。

压水堆核电站工作原理简介

压水堆核电站工作原理简介 核反应堆是核电动力装置的核心设备，是产生核能的源泉。在压水反应堆中，能量主要来源于热中子与铀-235核发生的链式裂变反应。 裂变反应是指一个重核分裂成两个较小质量核的反应。在这种反应中，核俘获一个中子并形成一个复合核。复合核经过很短时间（10-14s）的极不稳定激化核阶段，然后开裂成两个主要碎片，同时平均放出约2.5个中子和一定的能量。一些核素，如铀-233、铀-235、钚-239和钚-241等具有这种性质，它们是核反应堆的主要燃料成分。铀-235的裂变反应如图1.3-1所示。 对于铀-235与热中子的裂变反应来说，目前已发现的裂变碎片有80多种，这说明是以40种以上的不同途径分裂。 在裂变反应中，俘获1个中子会产生2～3个中子，只要其中有1个能碰上裂变核，并引起裂变就可以使裂变继续进行下去，称之为链式反应。 由于反应前后存在质量亏损，根据爱因斯坦相对论所确定的质量和能量之间的关系，质量的亏损相当于系统的能量变化，即ΔE＝Δmc2。对铀-235来说，每次裂变释放出的能量大约为200Mev（1兆电子伏=1.6×10-13焦耳）。这些能量除了极少数（约2％）随裂变产物泄露出反应堆外，其余（约98％）全部在燃料元件内转化成热能，由此完成核能向热能的转化。 水作为冷却剂，用于在反应堆中吸收核裂变产生的热能。高温高压的一回路水由反应堆冷却剂泵送到反应堆，由下至上流动，吸收堆内裂变反应放出的热量后流出反应堆，流进蒸汽发生器，通过蒸汽发生器的传热管将热量传递给管外的二回路主给水，使二回路水变成蒸汽，而一回路水流出蒸汽发生器后再由反应堆冷却剂泵重新送到反应堆。如此循环往复，形成一个封闭的吸热和放热的循环过程，构成一个密闭的循环回路，称为一回路冷却剂系统。 蒸汽发生器产生的饱和蒸汽由主蒸汽管道首先送到汽轮机的高压阀组以调节进入高压缸的蒸汽量，从高压阀组出来的蒸汽通过四根环形蒸汽管道进入高压缸膨胀做功，将蒸汽的热能转变为汽轮机转子旋转的机械能。在膨胀过程中，从高压缸前后流道不同的级后抽取部分蒸汽分别送入高压加热系统和辅助蒸汽系统。高压缸的排气一部分送往4号低压加热器用于加热凝结水，大部分通过四根管道排往位于低压缸两侧的四台汽水分离再热器，在这里进行汽水分离，并由新蒸汽对其进行再热。从汽水分离再热器出来的过热蒸汽经四根管道送入四台低压缸内膨胀做功，从四台低压缸前后流道抽取部分蒸汽分别送往3号、2号和1号低

(一)水电站水轮机选型设计方法及案例

水电站水轮机选型设计总体思路和基本方法 水轮机选型是水电站设计中的一项重要任务。水轮机的型式与参数的选择是否合理，对于水电站的动能经济指标及运行稳定性、可靠性都有重要的影响。 水轮机选型过程中，一般是根据水电站的开发方式、动能参数、水工建筑物的布置等，并考虑国内外已经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 已知参数 1 电站规模：总装机容量：32.6MW 。 2 电站海拔：水轮机安装高程：▽=850m 3 水轮机工作水头： max H =8.18m ，min H =8.3m ，r H =14.5m 。 二 机组台数的选择 对于一个确定了总装机容量的水电站，机组台数的多少将直接影响到电厂的动能经济指标与运行的灵活性、可靠性，还将影响到电厂建设的投资等。因此，确定机组台数时，必须考虑以下有关因素，经过充分的技术经济论证。 1机组台数对工程建设费用的影响。 2机组台数对电站运行效率的影响。

3机组台数对电厂运行维护的影响。 4机组台数对设备制造、运输及安装的影响。 5机组台数对电力系统的影响。 6机组台数对电厂主接线的影响。 综合以上几种因素，兼顾电站运行的可靠性和设备运输安装的因素，本电站选定机组为：4×8.15MW 。 三 水轮机型号选择 1 水轮机比转速s n 的选择 水轮机的比转速s n 包括了水轮机的转速、出力与水头三个基本工作参数，它综合地反映了水轮机的特征，正确的选择水轮机的比转速，可以保证所选择的水轮机在实际运行中有良好的能量指标与空化性能。 各类水轮机的比转速不仅与水轮机的型式与结构有关，也与设计、制造的水平以及通流部件的材质等因素有关。目前，世界各国根据各自的实际水平，划定了各类水轮机的比转速的界限与范围，并根据已生产的水轮机转轮的参数，用数理统计法得出了关于水轮机比转速的统计曲线或经验公式。当已知水电站的水头时，可以用这些曲线或公式选择水轮机的比转速。 轴流式水轮机的比转速与使用水头关系 中国： s n =H 2300 （m ·KW ） 日本： s n = 5020 20000 ++H （m ·KW ）

第二章 核电站工作原理与系统

幻灯片1 第二章核电站工作原理及系统组成 余廷芳 幻灯片2 一、核电站工作原理 ●1、什么叫核电站？ ●核电站就是利用一座或若干座动力反应堆所产生的热能来发电或发电兼供热的动力设 施。反应堆是核电站的关键设备，链式裂变反应就在其中进行。 将原子核裂变释放的核能转换成热能，再转变为电能的系统和设施，通常称为核电站。 幻灯片3 一、核电站工作原理 ●2、核电站工作原理 核电厂用的燃料是铀。用铀制成的核燃料在“反应堆”的设备内发生裂变而产生大量热能，再用处于高压力下的水把热能带出，在蒸汽发生器内产生蒸汽，蒸汽推动汽轮机带着发电机一起旋转，电就源源不断地产生出来，并通过电网送到四面八方。核电站工作流程原理1；图2 幻灯片4 二、核电站类型 ●目前世界上核电站常用的反应堆有压水堆、沸水堆、重水堆和改进型气冷堆以及快堆 等。但用的最广泛的是压水反应堆。压水反应堆是以普通水作冷却剂和慢化剂，它是从军用堆基础上发展起来的最成熟、最成功的动力堆堆型。 ●压水堆核电站占全世界核电总容量的60%以上。 幻灯片5 二、核电站类型 ●1、压水堆核电站 ●----------------以压水堆为热源的核电站。图 ●它主要由核岛和常规岛组成。 ●压水堆核电站核岛中的四大部件是蒸汽发生器、稳压器、主泵和堆芯。 在核岛中的系统设备主要有压水堆本体，一回路系统，以及为支持一回路系统正常运行和保证反应堆安全而设置的辅助系统。常规岛主要包括汽轮机组及二回等系统，其形式与常规火电厂类似。 幻灯片6 二、核电站类型 ●2、沸水堆核电站 ●--------------------以沸水堆为热源的核电站。图 ●沸水堆是以沸腾轻水为慢化剂和冷却剂并在反应堆压力容器内直接产生饱和蒸汽的 动力堆。 ●沸水堆与压水堆同属轻水堆，都具有结构紧凑、安全可靠、建造费用低和负荷跟随能 力强等优点。它们都需使用低富集铀作燃料。 沸水堆核电站系统有：主系统（包括反应堆）；蒸汽-给水系统；反应堆辅助系统等。 幻灯片7 二、核电站类型

《水力发电站》说课稿(省级获奖实验说课案例)

《水力发电站》说课稿 我说课的内容《水力发电站》对比实验的改进与运用。本课是是鄂教版五下科学12课的内容，也是“能源与矿产”单元的第一课，教材首先通过“水力发电站里发电机转动就能发电”引出探究性的问题：水是怎样使发电机转动起来的？接着用小水轮代替水力发电机研究：怎样用水使小水轮转起来？怎样使小水轮转得快？所以，根据教材内容、课标要求、学生学情，我确定这节课的主要目标就是：知道小水轮转动的快慢与水流大小、水位高低、冲击叶片的位置等因素有关。难点是让学生经历这个实验的探究过程。 为了圆满完成实验目标，教材是这样编排的：首先是制作小水轮：一根钢丝穿过一个圆柱体，在圆柱的周围均匀的插入几个相同的叶片制成简单的小水轮（图1）；接着进行实验研究：用手拿装满水的烧杯，用同样的流量在不同的高度冲击小水轮，再从同样的高度用不同水流量冲击小水轮，比较小水轮转动快慢。（图2） （图1）（图2） 根据历年来学生的实验情况来看不足之处主要体现在以下几个方面： 1、小水轮制作方面：叶片过短，在实验中冲击位置不好把握，学生可能会把水冲在小水轮的轴上,（图3）相对叶片而言，小水轮的轴太大这样转动时产生的摩擦力也会更大，甚至小水轮根本不会转动（图4），还有教材中直接把小水轮放在水槽上，位置不固定，实验中出现了小水轮和钢丝一起转动的情况。（图5）这些因素很影响实验效果，无法保证实验一次成功。

（图3）（图4）（图5） 2、水位高度和水流大小不易控制。教材是让学生用手从高度不同的位置冲击小水轮的叶片、用不同的流量冲击小水轮的叶片，流量和高度的位置很难把握，冲击叶片的位置也很难把握，教材向学生展示的是对比实验，可实验中，变量不好定量控制，不变量也无法保证不变，导致实验现象有偏差。并且手拿烧杯控制水流大小和高度随意性太强，不利于反复演示。 针对实验中存在的不足，我对本课实验进行了以下创新： 1.选取一个 2.5厘米长的圆柱作为小水轮的轴，减小了摩擦力，用6个相同的叶片均匀的插入圆柱周围，在小水轮的每个叶片上的8厘米和1厘米的位置分别作上红色和黄色标记，准确的改变了冲击叶片的位置。（图6），在小水轮上装一个显示转速的无线电子计数器（图7），最后用双面胶固定在底座上避免了实验中小水轮会晃动，这样一个漂亮的小水轮就组装好了。 （图6）（图7）（图8） 2.把烧杯改为有水龙头的小水箱，水龙头可以灵活的控制水流的大小，但考虑到水流出来时不能形成水柱，也会影响实验效果，我在水龙头下接了一节纱布。用45和90度两

压水堆核电站的发电原理

压水堆核电站的发电原理 把热能带出，在蒸汽发生器内产生蒸汽，蒸汽推动汽轮机带动发电机发电。 一回路反应堆堆芯因核燃料裂变产生巨大的热能，由主泵泵入堆芯的水被加热成327度、155个大气压的高温高压水，高温高压水流经蒸汽发生器内的传热U型管，通过管壁将热能传递给U型管外的二回路冷却水，释放热量后又被主泵送回堆芯重新加热再进入蒸汽发生器。水这样不断地在密闭的回路内循环，被称为一回路。 二回路蒸汽发生器U型管外的二回路水受热从而变成蒸汽，推动汽轮发电机做功，把热能转化为电力：做完功后的蒸汽进入冷凝器冷却，凝结成水返回蒸汽发生器，重新加热成蒸汽。这样的汽水循环过程，被称为二回路。 三回路三回路使用海水或淡水，它的作用是在冷凝器中冷却二回路的蒸汽使之变回冷凝水。 什么是核燃料? 核燃料是可在核反应堆中通过核裂变产生核能的材料，是铀矿石经过开采、初加工、铀转化、铀浓缩，进而加工成核燃料元件。 压水堆核电站用的是浓度为3%左右的核燃料（铀一235）。大亚湾核电站的核反应堆内有157个核燃料组件，每个组件由1717根燃料棒组成。燃料棒由烧结二氧化铀芯块装入锆合金管中封焊构成。一个燃料组件中有一束控制棒，控制核裂变反应。

利用核能生产电能的电厂称为核电厂。由于核反应堆的类型不同，核电厂的系统和设备也不同。压水堆核电厂主要由压水反应堆、反应堆冷却剂系统（简称一回路）、蒸汽和动力转换系统（又称二回路）、循环水系统、发电机和输配电系统及其辅助系统组成，其流程原理如图 2.1所示。通常将一回路及核岛辅助系统、专设安全设施和厂房称为核岛。二回路及其辅助系统和厂房与常规火电厂系统和设备相似，称为常规岛。电厂的其他部分，统称配套设施。实质上，从生产的角度讲，核岛利用核能生产蒸汽，常规岛用蒸汽生产电能。 反应堆冷却剂系统将堆芯核裂变放出的热能带出反应堆并传递给二回路系统以产生蒸汽。通常把反应堆、反应堆冷却剂系统及其辅助系统合称为核供汽系统。现代商用压水堆核电厂反应堆冷却剂系统一般有二至四条并联在反应堆压力容器上的封闭环路（见图2.2）。每一条环路由一台蒸汽发生器、一台或两台反应堆冷却剂泵及相应的管通组成。一回路内的高温高压含硼水，由反应堆冷却剂泵输送，流经反应堆堆芯，吸收了堆芯核裂变放出的热能，再流进蒸汽发生器，通过蒸汽发生器传热管壁，将热能传给二回路蒸汽发生器给水，然后再被反应堆冷却剂泵送入反应堆。如此循环往复，构成封闭回路。整个一回路系统设有一台稳压器，一回路系统的压力靠稳压器调节，保持稳定。 为了保证反应堆和反应堆冷却剂系统的安全运行，核电厂还设置了专设安全设施和一系列辅助系统。 一回路辅助系统主要用来保证反应堆和一回路系统的正常运行。压水堆核电厂一回路辅助系统按其功能划分，有保证正常运行的系统和废

核电站的工作原理

核电站提供了世界上大约17%的电能。一些国家或地区对核电的依赖要比其他发电方式更高。例如，根据国际原子能机构提供的数据，在法国，大约75%的电是由核电站生产的。在美国，核电站共提供了大约15%的电能，但各州利用核电的情况并不统一。全世界共有超过400座核电站，而其中有超过100座在美国。 您了解核电站的工作原理以及核能的安全性吗？在这篇文章中，我们将为您介绍核反应堆和核电站的工作原理，并带您了解核裂变的原理以及核反应堆的内部情况。 铀是地球上一种相当普通的元素，在地球形成时就存在于这个行星中了。铀原本是在恒星中形成的。年老的恒星爆炸，其尘埃聚集起来形成了地球。铀-238 (U-238) 有一个非常长的半衰期（大于45亿年），因此现在它们仍然大量存在。铀-238占地球上所有铀的99%，铀-235 约占0.7%。铀-234是由铀-238衰变形成的，它更加稀少。（铀-238经过很多阶段的阿尔法和贝塔衰变才能转变为稳定的铅同位素，而铀-234是这条反应链上的一环。） 铀-235有一个奇特的特性让它既可以用于核能发电也可以用于制造核弹。铀-235和铀-238一样都是通过辐射阿尔法射线的方式衰变。铀-235同时也在一小部分时间中进行着自发裂变。然而，铀-235是少数能够发生诱发裂变的物质之一。如果一个自由中子撞击铀-235的原子核，它的原子核将会立即吸收这个中子而变得不稳定，并马上分解。请查看核辐射揭秘以了解全部细节。 核裂变 下面的动画演示了一个中子从上部接近铀-235的原子核。一旦原子核捕捉到中子，它马上分解为两个轻一些的原子，同时释放出两个或三个新的中子（中子的个数取决于铀-235原子分解的方式）。两个新的原子释放出伽马射线并稳定到新的状态。有三件事情让这个诱发裂变过程变得有趣： 铀-235原子捕捉一个正在穿过的中子的概率非常高。在正常工作的核反应堆中（称为临界状态），每次裂变释放出的中子都会导致另一次裂变的发生。 捕捉中子并发生分解的过程非常迅速，单位为皮秒（即1x10-12秒）。 当单个原子分解时，会有巨大的能量通过热和伽马辐射的形式释放出来。裂变生成的两个原子也能够释放贝塔和伽马射线。单个裂变反应之所以能释放出能量，是因为裂变产物和中子加在一起的质量比原来的铀-235原子的质量要小。方程E=mc2决定了质量差异转化为能量的比率。 单位约为200MeV（百万电子伏特）的能量被铀-235原子通过衰变释放出来（下面的公式将这些量转化为我们常见的单位，1eV=1.602x10-12尔格，1x107尔格=1焦耳，1焦耳=1瓦秒，而1BTU（热量单位）=1055焦耳）。这些可能看上去不是很多，但是一斤铀中有大量的铀原子。事实上，一斤高浓铀被用于为核潜艇或者核动力航母提供能量，这约等于380万升汽油能提供的能量。如果考虑到一斤铀的尺寸比一个棒球还小，而380万升的汽油却能够装满边长为15米（有五层楼高）的立方体，您就能对铀-235 所蕴含的能量有个概念了。 为使铀-235的这些特性得到发挥，铀样品必须得到浓缩，这样它就含有2-3% 或者更高浓度的铀-235。3%的浓度足够用于核电站。武器中的铀含有90%或更多的铀-235。 核电站内部 建造一个核反应堆需要浓度低一些的铀。通常，铀被制作成直径相当于10美分硬币左右，长度为2.5厘米左右的燃料元件。燃料元件被安装到长燃料棒中，燃料棒被进一步组装成燃料组件。燃料组件通常被浸泡在压力容器中。容器中的水起冷却作用。为使反应堆工作，浸泡在水中的燃料组件必须处于稍微超临界的状态。这意味着，如果没有其他设备，铀最终将会过热并熔化。 为防止这种情况出现，由吸收中子的材料制成的控制棒通过升降装置插入到燃料组件中。操作员通过升降控制棒来控制核反应的程度。当操作员希望铀堆芯产生更多的热量时，可将控

水力发电原理

水力发电的原理 水是自然中最有用的动力，因为它最容易被掌控。流水可经由水闸或管线被输送，更重要的，一条流可藉水坝区隔成能容纳大量水的水库，当需要时便释出其所需的量。水力常被规划成水力发电厂，通常建基于大型的水坝，最佳的地理位置是在高山地区且狭窄而两侧陡峭的河谷，水坝建于如此的河谷可以产生超过100公里长的蓄水库。大规模的计划或许就不只一个简单的水坝和蓄水库。在澳洲的雪山，雪河的水藉由一连串的地下通道，转至十六个发电厂。水力亦被用来储存其他发电厂多余的能量，这可所谓的抽蓄发电厂来处理，及使用两个分离且不同水平面的蓄水库。正常运作下，位置较高的水库的水被用来驱动涡轮产生电，而经过涡轮的水便储存在较低的水库。一但有多余的电，便被用来抽取较低水库的水回到较高的水库。电力的需求在白天时达到最高点，这亦意味着，大多数的发电站，抽水的工作通常在夜间完成。 水力发电是利用河川、湖泊等位于高处具有位能的水流至低处，将其中所含之位能转换成水轮机之动能，就是利用流水量及落差来转动水涡轮。再藉水轮机为原动机，推动发电机产生电能。因水力发电厂所发出的电力其电压低，要输送到远距离的用户，必须将电压经过变压器提高后，再由架空输电路输送到用户集中区的变电所，再次降低为适合于家庭用户、工厂之用电设备之电压，并由配电线输电到各工厂及家庭用户。 利用天然水流为资源。水力发电则系利用筑坝蓄水，昼夜取舍，不尽不竭，既便利又为经济。故近五十年来，世界各国发电，多由火力侧重于水力，都在努力开发水力资源。美国全国发电量最初用火力者在百分之八十以上，至目前为止，水力已占将及半数，由此可见开发水力之重要。而在燃料缺乏之国家，如瑞士、意大利等国，更须大量开发水力发电，以补其缺。 水力发电依其开发功能及运转型式可分为惯常水力发电与抽蓄水力发电两种： 台湾的惯常水力发电厂共有36座，总装置容量157万千瓦，依其运输型式又分为三种，水库式电厂如德基、石门、曾文、雾社等水库。调整式电厂:如龙涧、立雾等电厂及川流式电厂。 由于近年来台湾地区耗电量急遽的增加，台湾电力公司为了配合国家经济建设的需要，积极开发优良水力资源，以充裕供电能力，因此，运用水位落差的原理，花日月潭风景区开发了明潭抽蓄水力发电工程。明潭抽蓄水力发电厂，装置267千瓦抽蓄水轮发电机六部，以日月潭为上池，位于下游的水里溪河谷兴建下池，利用上下池间约380公尺之落差作抽蓄水力发电，其方式是在晚间离峰用电时，

水力发电机

发电机的工作原理 newmaker 发电机原理 <一> 发电机概述 发电机是将其他形式的能源转换成电能的机械设备，它由水轮机、汽轮机、柴油机或其他动力机械驱动，将水流，气流，燃料燃烧或原子核裂变产生的能量转化为机械能传给发电机，再由发电机转换为电能。发电机在工农业生产，国防，科技及日常生活中有广泛的用途。 发电机的形式很多，但其工作原理都基于电磁感应定律和电磁力定律。因此，其构造的一般原则是：用适当的导磁和导电材料构成互相进行电磁感应的磁路和电路，以产生电磁功率，达到能量转换的目的。 发电机已实施出口产品质量许可制度，未取得出口质量许可证的产品不准出口。 <二>发电机的分类可归纳如下： 发电机分：直流发电机和交流发电机 交流发电机分：同步发电机和异步发电机(很少采用) 交流发电机还可分为单相发电机与三相发电机。 <三>发电机结构及工作原理 发电机通常由定子、转子、端盖及轴承等部件构成。 定子由定子铁芯、线包绕组、机座以及固定这些部分的其他结构件组成。 转子由转子铁芯(或磁极、磁扼)绕组、护环、中心环、滑环、风扇及转轴等部件组成。

由轴承及端盖将发电机的定子，转子连接组装起来，使转子能在定子中旋转，做切割磁力线的运动，从而产生感应电势，通过接线端子引出，接在回路中，便产生了电流。 柴油发电机工作原理 柴油机驱动发电机运转，将柴油的能量转化为电能。 在柴油机汽缸内，经过空气滤清器过滤后的洁净空气与喷油嘴喷射出的高压雾化柴油充分混合，在活塞上行的挤压下，体积缩小，温度迅速升高，达到柴油的燃点。柴油被点燃，混合气体剧烈燃烧，体积迅速膨胀，推动活塞下行，称为…作功?。各汽缸按一定顺序依次作功，作用在活塞上的推力经过连杆变成了推动曲轴转动的力量，从而带动曲轴旋转。 将无刷同步交流发电机与柴油机曲轴同轴安装，就可以利用柴油机的旋转带动发电机的转子，利用…电磁感应?原理，发电机就会输出感应电动势，经闭合的负载回路就能产生电流。 这里只描述发电机组最基本的工作原理。要想得到可使用的、稳定的电力输出，还需要一系列的柴油机和发电机控制、保护器件和回路。 汽油机驱动发电机运转，将汽油的能量转化为电能。 在汽油机汽缸内，混合气体剧烈燃烧，体积迅速膨胀，推动活塞下行作功。各汽缸按一定顺序依次作功，作用在活塞上的推力经过连杆变成了推动曲轴转动的力量，从而带动曲轴旋转。将无刷同步交流发电机与汽油机曲轴同轴安装，就可以利用汽油机的旋转带动发电机的转子，利用…电磁感应?原理，发电机就会输出感应电动势，经闭合的负载回路就能产生电流。 ·主磁场的建立：励磁绕组通以直流励磁电流，建立极性相间的励磁磁场，即建立起主磁场。 ·载流导体：三相对称的电枢绕组充当功率绕组，成为感应电势或者感应电流的载体。 ·切割运动：原动机拖动转子旋转（给电机输入机械能），极性相间的励磁磁场随轴一起旋转并顺次切割定子各相绕组（相当于绕组的导体反向切割励磁磁场）。

五年级下册《水力发电站》说课稿

五年级下册《水力发电站》说课稿 李楼小学田荣华 一、教材分析 本课内容可以分为三部分。 第一部分，课文首先提出：说一说水力发电站一般修建成什么样子。这部分教材有如下意图，一是了解学生对水电站的熟悉情况，强化水电站一般都修建有一个大坝，用来拦截水，大坝上游的水位较高，大坝下游的水位较低，二是从发电站的发电机的转动引出水轮转动的问题。学生在有关的图书和电视、电脑上对发电站有所了解，调动学生的经验，学生就能说出自己所了解的水电站。 第二部分，制作小水轮，研究小水轮转动快慢与哪些因素有关，是本节课的重点，教材首先提出了一个问题：怎样使小水轮转动起来？学生很快就能想到用水冲击小水轮。在设计实验的基础上，学生亲自动手实验，最后形成自己的结论，并把结论写在课本上。通过结论解决后面的“发电机是怎样转动起来的？ 第三部分，生产生活中水力在其他方面的应用，教材首先提出问题：生产生活中，除了水力发电外，还有哪些方面利用了水力？期望通过问题把学生的视野推向水力发电以外的地方，教材上呈现的大坝放水调沙、浮筒打捞沉船和水磨三幅图，可以启发学生的思维。接下来让学生进行课外进行考察，也是把课堂上所学的水力利用的知识与生活联系起来。 二、学情分析 五年级学生通过中年级的科学课学习，已经形成了一定的科学态度，并掌握了一定的科学方法和能力，比如模拟实验，类比推理能力。而教材对水力发电的原理也进行了简化，突出了科学探究的思路和方法。同时也没有强调用文字对水力发电过程总结，而是让学生通过模拟实验和类比推理，自己总结水力发电机发电的原因。这种教学设计，既体现了学生为主体的指导思想，也突出了科学探究的教学理念。 三、教学目标 1、知道小水轮转动的快慢与水位高低、水流量大小、水冲击水轮的位置等因素有关。 2、经历小水轮转动的快慢与哪些因素有关的探究过程，知道不同问题要用不同的探究方法。 3、敢于猜想，意识到形成重视实验和证明的科学态度的重要性。