如何选择水轮机——重叠范围内的最佳选型标准

9.5.1 水轮机选型的一般准则

① 20米以下的低水头，流量与负荷变化很大——灯泡贯流式水轮机。

② 中低水头（80米以下），流量恒定——轴流定桨式水轮机。

③ 中低水头（80米以下），流量与负荷变化很大——轴流转桨式水轮机。

④ 30至550米的中高水头，水轮机流量变化在可以接受的范围内——混流式水轮机。

⑤ 水头大于400米，流量与负荷变化的情况——切击式水轮机。

下表中给出了根据厂址的条件，确定水轮机类型的因素。

表9.3 不同类型水轮机的适用范围特点

续表

9.5.2 重叠区水轮机的选择标准

（1）连续运行时的最低出力。

表9.4 不同水轮机的最低出力

（2）水轮机安装高程与开挖要求。(www.xing528.com)

（3）运输要求（转轮）。

有时大型转轮的运输很困难，必须限制转轮的尺寸。最大外径为18英尺（5.5米）的转轮是铁路可以运输的最大转轮。更大的机组需要小心谨慎地分段施工和现场制作。现场制作的成本是很高的，只有当同时有几台机组可以分担设施的成本时才能采用。转轮可以分为两部分制作，在车间完全加工好后，在现场用螺栓连接起来。这也是很昂贵的，大部分用户都避免采用这种方法，原因在于转轮的完整性得不到保证。

（4）压力上升与转速上升要求。

表9.5 不同水轮机压力上升与转速上升的要求

（5）水轮机效率。

① 水轮机在设计水头时性能是最好的。与混流式和轴流定桨式水轮机相比，切击式、轴流转桨式和灯泡贯流式水轮机的效率下降要小很多。因此，在水头重叠范围内选择水轮机时，应该考虑厂址水头的变化范围。

② 水轮机的效率随负荷的变化而变化。混流式水轮机和轴流定桨式水轮机在部分负荷时效率降低比轴流转桨式水轮机和切击式水轮机要陡很多。因此水轮机长时间在部分负荷下运行的要求将影响在重叠范围内水轮机的选择。

因此，当水头范围同时适用于轴流转桨式水轮机和混流式水轮机时，水头和电力负荷的较大变化使轴流转桨式水轮机优于混流式水轮机，因为前者的整体效率高，所以发电量更高。

类似的，当重叠水头范围同时适用于混流式水轮机和切击式水轮机时，当负荷和水头变化较大时，切击式水轮机优于混流式水轮机。

③ 水轮机比转速高，则发电机转速高，可以降低发电机的成本。当考虑成本时，这一标准对水头重叠范围内的水轮机选型很重要。

（6）泥沙淤积的易感性。