在水電站核心裝備水輪發(fā)電機組中,水輪機與發(fā)電機是重要組成部分,水輪機的功能是將水流能量轉(zhuǎn)換為機械能,發(fā)電機功能是在水輪機的驅(qū)動下發(fā)電。水輪機可以分為沖擊式水輪機、反擊式水輪機兩大類,沖擊式水輪機利用水流自上而下產(chǎn)生的沖擊力旋轉(zhuǎn)做功,又可分為切擊式水輪機、斜擊式水輪機、雙擊式水輪機三種產(chǎn)品。
斜擊式水輪機主要由噴針、噴嘴、轉(zhuǎn)輪、機殼等組成。斜擊式水輪機工作時,水流通過噴嘴噴射而出,形成高速射流沖擊轉(zhuǎn)輪葉片,從而帶動轉(zhuǎn)輪旋轉(zhuǎn)做功,之后水流再沿葉片流出。
斜擊式水輪機的結(jié)構(gòu)和工作原理與切擊式水輪機基本相同,不同之處在于:噴嘴位置與轉(zhuǎn)輪不在同一平面內(nèi),射流與轉(zhuǎn)輪葉片之間存在傾角,一般是22.5°,射流傾斜進入葉片;轉(zhuǎn)輪葉片呈勺狀,射流從葉片進水邊進入,從出水邊流出;轉(zhuǎn)輪有外輪環(huán),可增加葉片強度、減少風(fēng)阻損失。
根據(jù)新思界產(chǎn)業(yè)研究中心發(fā)布的
《2022-2027年中國斜擊式水輪機行業(yè)市場深度調(diào)研及發(fā)展前景預(yù)測報告》顯示,斜擊式水輪機主要用來制造小型水輪發(fā)電機組,可用于中小型水電站建設(shè)中,適應(yīng)水頭范圍在20-350米之間,功率、比轉(zhuǎn)速有限,效率較低。與同為高水頭水輪機的切擊式水輪機相比,斜擊式水輪機適應(yīng)水頭相對較低,400米以上水頭難以應(yīng)用,且不適合建設(shè)大型水電站。憑借結(jié)構(gòu)簡單、造價低的優(yōu)點,斜擊式水輪機主要用于小型水電站建設(shè)中。
在全球范圍內(nèi),斜擊式水輪機于20世紀40年代被開發(fā)問世,20世紀70年代,我國首臺斜擊式水輪機由浙江樂清機械廠成功研制。現(xiàn)階段,由于主要用于高水頭、小流量水電站建設(shè)中,應(yīng)用場景有限,斜擊式水輪機應(yīng)用滲透率較低,市場規(guī)模較小。
新思界
行業(yè)分析人士表示,在水輪機整體市場中,反擊式水輪機應(yīng)用比例較高,其中,混流式水輪機應(yīng)用規(guī)模最大,三峽水電站、白鶴灘水電站均采用混流式水輪機,其次是軸流式水輪機。隨著易開發(fā)水力資源得到充分利用,我國對落差大、地勢險的山區(qū)水力資源關(guān)注度不斷提高,利好適應(yīng)高水頭、對水流量要求低的沖擊式水輪機行業(yè)發(fā)展。但目前我國沖擊式水輪機應(yīng)用比例依然偏低,且切擊式水輪機占據(jù)主導(dǎo)地位。總的來看,斜擊式水輪機市場空間較小,未來行業(yè)發(fā)展?jié)摿τ邢蕖?/div>