أنجزت شركة فورستر عملية تحديث محطة كابلان الكهرومائية بقدرة 200 كيلوواط لعميل جنوب أفريقي

نجح فورستر مؤخرًا في مساعدة عملاء جنوب أفريقيين على رفع القدرة المركبة لمحطة الطاقة الكهرومائية التابعة له من 100 كيلوواط إلى 200 كيلوواط. وتتلخص خطة الترقية فيما يلي:
مولد توربيني كابلان بقدرة 200 كيلوواط
ارتفاع الرأس المقدر 8.15 متر
معدل التدفق التصميمي 3.6 متر مكعب/ثانية
أقصى معدل تدفق 8.0 متر مكعب/ثانية
الحد الأدنى للتدفق 3.0 متر مكعب/ثانية
القدرة المركبة المقدرة 200 كيلوواط
بدأ العميل بتحديث محطة الطاقة الكهرومائية في ديسمبر من العام الماضي. قامت شركة فورستر باستبدال التوربين والمولد لصالح العميل، كما قامت بتحديث نظام التحكم. بعد زيادة منسوب المياه بمقدار متر واحد، ارتفعت القدرة المركبة من 100 كيلوواط إلى 200 كيلوواط، وتم ربط المحطة بالشبكة الكهربائية. حاليًا، تم ربط المحطة بنجاح بالشبكة لتوليد الطاقة، والعملاء راضون للغاية.

مزايا التوربينات المحورية من فورستر
1. يتميز هذا التوربين بسرعة نوعية عالية وخصائص طاقة ممتازة. ولذلك، فإن سرعة الوحدة ومعدل التدفق فيها أعلى من توربينات فرانسيس. وفي ظل نفس ظروف الضغط والإخراج، يُمكنه تقليل حجم وحدة التوربين الهيدروليكي بشكل كبير، وخفض وزنها، وتوفير استهلاك المواد، مما يجعله ذا جدوى اقتصادية عالية.
٢. يسهل تلبية متطلبات التصنيع من حيث شكل سطح ريش التوربين المحوري وخشونته. ولأن ريش التوربين المحوري قابلة للدوران، فإن متوسط ​​كفاءته أعلى من كفاءة توربين فرانسيس. كما أن كفاءته لا تتغير إلا قليلاً بتغير الحمل والضغط.
3. يمكن تفكيك شفرات التوربينات ذات التدفق المحوري لتسهيل التصنيع والنقل.
لذلك، تحافظ التوربينات ذات التدفق المحوري على استقرارها ضمن نطاق تشغيل واسع، وتتميز بانخفاض الاهتزازات، وكفاءة وإنتاجية عاليتين. وفي نطاق انخفاض منسوب المياه، تكاد تحل محل توربينات فرانسيس. وقد شهدت هذه التوربينات تطوراً كبيراً وانتشاراً واسعاً في العقود الأخيرة، سواءً من حيث سعة الوحدة الواحدة أو منسوب المياه.

عيوب التوربينات المحورية من نوع فورستر
1. عدد الشفرات صغير وذو تصميم ناتئ، لذا فإن قوته ضعيفة ولا يمكن تطبيقه على محطات الطاقة الكهرومائية ذات الرؤوس المتوسطة والعالية.
2. نظرًا لتدفق الوحدة الكبير وسرعة الوحدة العالية، فإن ارتفاع السحب فيها أقل من توربين فرانسيس تحت نفس ضغط الماء، مما يؤدي إلى عمق حفر كبير واستثمار مرتفع نسبيًا لأساسات محطة الطاقة.

نظراً للعيوب المذكورة أعلاه في التوربينات المحورية، يجري تحسين ارتفاع التشغيل لهذه التوربينات باستمرار من خلال استخدام مواد جديدة ذات قوة عالية ومقاومة للتجويف في تصنيعها، وتحسين ظروف الإجهاد على الشفرات في تصميمها. حالياً، يتراوح ارتفاع التشغيل لتوربينات المروحة المحورية بين 3 و90 متراً، وهو ما يدخل ضمن نطاق توربينات فرانسيس.