[实用新型]整装冲击立式高效水轮发电机组

说明书

技术领域

本实用新型涉及水力发电设备领域，尤其涉及一种整装冲击立式高效水轮发电机组。

背景技术

目前的冲击式水轮发电机组通常为卧式分散型(如图1至图4所示)，即水轮机与发电机均为独立设备，安装时卧置在厂房地面上，水轮机主轴中间装配转轮部件，两端有密封结构及轴承支点，通过弹性联轴器连接发电机主轴。由于卧式分散型水轮机的转轮高度较为低矮，为了保证水流能够以合适的角度喷射水轮机转轮，现有的引水方式均为在厂房地面以下开挖进水机坑，安装引水压力管、阀门、进水弯管和喷水弯管，水流先经过90°或45°的进水弯管，再经90°或45°喷水弯管，水流进入喷嘴机构。

卧式分散型水轮发电机组存在以下问题：(1)结构复杂，零部件多，制造成本高；(2)卧式布置占地面积大；(3)部件多而散，无法整装整机出厂，需现场安装调试，安装、检修繁琐、复杂，就位安装时间长，各类风险及成本增加；(4)固定机组地脚螺栓面广点多，外加机坑开挖与镶砌，土建投资加大；(5)引水水流转弯角度大，压力损失大，影响水力性能，从而降低转化效率与发电效率；(6)传动部件多，影响传动效率，增加后续运行维护、检修成本。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题，在于提供一种结构紧凑、安装检修方便、效率高、进水管路布局简单的整装冲击立式高效水轮发电机组。

本实用新型是这样实现的：整装冲击立式高效水轮发电机组包括冲击式水轮机、发电机、进水管阀和尾水机坑，发电机和冲击式水轮机在垂直方向上布置，冲击式水轮机位于发电机之下和尾水机坑之上，进水管阀由喷嘴机构与冲击式水轮机连通，喷嘴机构位于冲击式水轮机转轮一侧，并且喷嘴机构的流体喷射方向朝向冲击式水轮机转轮水斗，发电机的主轴延伸入冲击式水轮机机体中并作为冲击式水轮机转轮主轴与转轮装配结合联动。采用以上设计，一方面，由于垂直方向布置发电机组取消了弹性联轴器，直接由发电机主轴延伸入冲击式水轮机机体中并作为冲击式水轮机转轮主轴与转轮装配结合联动，使得发电机与冲击式水轮机由传统上的分离连接变为紧凑连接，从而减少传动部件，提高传动效率，同时，由于结构简单，使得水轮发电机组的后续运行维护以及检修成本大幅度减少。当然，发电机、冲击式水轮机和尾水机坑的连接可以是可拆卸的，方便维护与维修。另一方面，冲击式水轮机、发电机和尾水机坑均处于垂直方向上，且只有尾水机坑布置在地面下，冲击式水轮机和发电机均在尾水机坑上方，不会占用地面，这样，使得发电机组的占地面积至少缩小二分之一以上。此外，冲击式水轮机、发电机和尾水机坑垂直方向紧凑连接，减少了中间传动环节，有效的减少了易损件的使用，使得发电机组可在工厂内整体装配、调试完成后，直接运至电站厂房定位安装便可投入使用，省工省力省钱。另外，由于易损件使用量较少，使得后续设备维护要求降低、费用减少。喷嘴机构位于冲击式水轮机转轮的一侧，并且流体喷射方向朝向冲击式水轮机带分瓣的转轮水斗，这样，在使用的时候，流体冲击转轮水斗后，向两边折射而出，并在重力的作用下，流体能够迅速流入尾水机坑，不会残留在冲击式水轮机上。为了保证能够达到最好的发电效果，喷嘴机构的方向可以根据冲击式水轮机转轮或其他因素进行调整，当然，喷嘴机构喷射流体的射程和喷射量也是可以根据实际情况需要进行调整。发电机的主轴延伸入冲击式水轮机机体中并作为冲击式水轮机转轮主轴与转轮装配结合联动，即冲击式水轮机与发电机共用一个主轴，不存在中间联轴器传动环节。这样，使得发电机组结构紧凑简单，布置合理，能够有效减少发电机组的占地面积，极大的降低了厂房投资成本。