立式机组和卧式机组的比较.doc

小水电站设计中立式与卧式机组的选择 罗升庚 湖南省平江县水利水电勘测设计院(414500) 大、中型河床式水电站选用立式机组，小型的坝后式及引水式水电站选用 卧式机组是设计的一般规律但是，如在结构上、地形上两种机组都可采用时， 却有认真比较的必要 卧式机组只要一层厂房，机组结构本身较简单，造价比立式机组略低，安 装方便，对县一级资金比较紧张的建设单位，往往以此作为优选对象 但若进行仔细推敲，却有认真比较的必要卧式机组虽然只要一层厂房， 但因机组横轴长，厂房长度相应要大，又因调速器设在进水轴线下游侧，进水 方向相应要宽，因此厂房平面尺寸相应要大根据以往设计厂房的规律，相同 容量的卧式机组比立式机组厂房要长 1/3，宽 1/4～1/5由于发电机层厂房高 度比水轮机层高(3 倍左右，卧式机组厂房略低)，因此发电机层面积的增大对 造价的影响比两层厂房大；同时两种机组的安装高程也有影响，由于卧式机组 吸出高度 HS是从发电机层地面以上机壳横轴中心算起，而立式机组是从水轮机 层地面以下的蜗壳中心算起，故卧式机组的厂房地面比立式机组水轮机层的地 面还低，其防洪墙的高度相应要高；从厂家的模型试验和出力曲线查得，立式 机组的出力比卧式机组高 3%～7%。

同时，立式机组的噪音大部分从机墩间隙和 通风道从水轮机层排出厂外，而发电机层的噪音就很小了，故给运行值班人员 创造了一个良好的工作环境归纳起来，可从以下 6 个方面进行综合比较：(1) 同容量立式与卧式机组的价格；(2)同容量立式与卧式机组所需主厂房的造价； (3)防洪问题；(4)同容量立式与卧式机组组织效益的差异给电站带来的经济效 益； (5)运行环境；(6)安装难度 下面以黄金洞一级电站水轮发电机组的选型为例，简述如下：该县黄金洞 一级电站 1992 年兴建，于 1997 年竣工，设计 Hmax＝52m，Hmin＝28m，Hp=40m 在初步设计时选用 HL220-WJ-84 带 1600kW 水轮发电机组两台，该项初步设计报 告已获得上级主管部门的批复在进行技术设计的前夕，我们曾到六都寨电站 进行考察当时感到机房噪音很大，回来后，考虑到黄金洞电站机组为 HL220- WJ-84 比机组 HL220-WJ-71 大，估计噪音会更大，长期下去，不利于运行人员的 身体健康因此，单就运行环境考虑，黄金洞一级电站机组的选型就有重新考 虑的必要经过调查，重新进行了两种机型的比较，其结果如表 1。

从以上比较来看，机组价格与厂房造价相加，立式机组比卧式机组略高， 但计入防洪墙费用后，费用基本持平但从效率上，相同容量的立式机组比卧 式机组一年就可多发电 35.75 万 kW·h，而获得效益 11.37 万元如果电站按 15 年(修建水电站在可行性研究报告中经济分析的控制年限)考虑，总共可多获 得利润 147.81 万元立式机组安装比较复杂，技术要求也较高，主机安装工时 费要多花 5 万元左右，但与效率相比是一个小数，而重要的是立式机组有一个 比较好的运行环境，因此最后采用立式机组 黄金洞一级电站已投产 3 年，运行情况良好，达到了预期效果当然，各 种机型在不同的条件下是不一样的，这里考虑的是要重视运行环境和长期效率 与一次性投资的对比。