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[摘 要]流体机械是以流体为工作介质和能量载体的机械设备,流体机械通过能量与机械能的转换而进行能量的传递.流体机械中包括了水轮机以及汽轮机等汽动工具.在水电领域中,流体机械中的水轮机是水力发电的一个关键设备,对于其在水电领域的发展主要向着安全化、高效化和节能化发展.本文针对流体机械在水电领域的技术发展进行探讨.
[关 键 词]流体机械；水电；技术发展
中图分类号：O353.1文献标识码：A文章编号：1009-914X（2014）36-0056-01
前言
流体机械的量大而且面广,应用的范围十分广泛,其电能消费的数目也十分惊人[1].由于我国的能源出现短缺现象,在开发新能源的同时也应该做好节能工作.在水电领域,水轮发电机组的单机流量是水电站的重要技术指标.采用较大容量的机组不仅能够减少装机数量还能够节省一定的投资,缩短工程建设的时间.水电站建设后运行的成本不高,水能的使用率也较高,因而实现水电机组向大容量的发展是目前水电领域的一个新的选择.
1.流体机械的应用情况
随着科技的发展,流体机械应用的范围也越来广.在现代电力工业中,有大部分的发电量都是由汽轮机和水轮机承担的,而电量中使用水泵和风机等设备的比例也十分大.各种应用场合对于流体机械的性能以及其可靠性也提出了更高的要求.
流体机械在水力发电中的应用：水属于清洁能源,是目前节能环保能源中的一个重要能源,也是目前能够大规模进行开发的可再生能源,具有防洪、灌溉、航运等综合效益.同热电和核电相比,水力发电便于调节.目前,我国的水利资源开发的总量以及达到了了3.78*105MW,不过通过世界水利资源开发量相比,还远远不足.在水力发电中,水轮机是其关键的部件,此外油气水以及水泵和油泵等流体机械在水力发电中也发挥着重要的作用.
在化学工业中的应用情况：流体机械在化学工业中主要用来输送各种流体,而泵和压缩机是化工厂的心脏,随着化工厂装置越来越大型化,对泵以及压缩机的性能要求也越来越高[2].
在石油工业中的应用：泵以及压缩机是油气钻探和开采中的重要设备,因为环境的不同,对于流体机械的要求也不同.潜油泵：该设备主要是用于井下,用于输送液体和固体混合物,有一定的耐磨性；油田潜水泵：用于向油层输送水,提高油层的压力；油气压缩机：通过在油层中注入气体提高压力.
2.流体机械在水电领域的技术发展
2.1流体机械节能化发展方向
针对流体机械节能化发展提出以下几点意见.
开展流体机械节能研究,开发节能产品：从我国的流体机械的现状来看,我国流体机械的节能潜力是较大的.对此,我国应该积极的开发具有节能功能的产品,对于耗能较高的产品应该加以淘汰.
加强流体机械的合理匹配.合理匹配流体机械是为了能够协调其运行工作,提高其使用的效率.实现流体机械节能目的,不仅需要依靠于制造厂家来提高产品的设计效率,而且还应该从用户方面着手,提高产品的使用效率.同样的,如果厂家不提供高效的产品,而仅仅依赖用户改善其运行的条件,也无法达到较好的节能效果.
提高流体机械在使用中的能源利用.能源综合利用是指对流体机械本身的工质余热以及能量头的使用[3].在大型的装置中对于能源的综合利用要高度重视.例如,在安装水泵-涡轮机组或者是压缩机等实现部分能量的税收.在压缩机方面,为了能够实现无油和干燥压缩空气的获取,是需要经过两次冷却以及分离的,这样就会压缩空气中的电能就会被冷却水带入到大气中而,使得大量的能量散失.
总而言之,流体机械节能的潜能是巨大的,而且收效也很快.在我国能源缺乏的现状中,做好流体机械节能技术的研究,开发性的节能产品有着重要的意义.
2.2水轮发电机组发展方向
流体机械节能化的技术发展是各个应用流体机械领域的主要方向,而在水电领域中,由于水轮发电机组在其中的应用最为重要,因此关于流体机械在水电领域的技术发展主要从水轮发电机组的发展趋势进行探讨.
水轮发电机组技术发展方向和趋势：水轮发电机组作为流体机械的一个重要设备在水电领域中的关键部件,在今后的发展中主要向着以下方面发展：
第一,为了能提高能量的指标需要研发出更大容量的混流式水轮发电机组；
第二,为了达到国产化的目标,水电设备企业应该同国外的厂家积极合作研制高水头以及大容量的抽水蓄能机组,为我国的水电领域提供设备保证.
第三,研发高水头和大容量的贯流式水轮机组,扩大中小贯流机组产品的种类,研发能够在潮汐发电中使用的水轮发电机组.
大型水轮机组发展方向：在水电领域,大型水轮机组的综合性能指标要提高,机组的运行范围要稳定,而且还要提高其转轮抵抗破坏的能力.在大型抽水蓄能机组设计上要加强研究工作,实现国产化以及自主创新化,促进我国抽水蓄能电站设备的研究能力.
发电机技术发展：我国发电机生产企业应该掌握高压绝缘材料技术、大容量机组冷却技术,使得企业能够拥有自主知识产权的技术[4].
总而言之,我国水电领域的水轮发电机组的主要技术方向是实现抽水储能,和大型水电的发展,要具备调峰抽水储能的水电机组.在今后的发展中,水电设备产业也将同水电工程结合,解决技术中遇到的难点,促进我国大型水电设备的技术创新.
3.结论
在近几年中,很多专家都提出要研究百万千瓦的水轮发电机组,对于这个设想引起了国家的高度重视.在水电领域今后的发展中,开展百万千瓦的机组是其主要的研究工作,对于百万千瓦机组的研究,也将会促进电站设计以及机组设备和各种配套涉笔的技术创新,对于我国水电设备的研制,在世界市场中地位的提高也将具有积极的促进作用.
从当前我国水电发展的计划来看,水电建设也将进入大发展时期,大容量和高水头的机组将会是我国水电领域的重点.