Съществуват много видове водноелектрически генератори. Днес ще ви представя подробно аксиалните водноелектрически генератори. Приложението на аксиалните турбинни генератори през последните години е основно в разработването на модели с висок напор и големи размери. Домашните аксиални турбини се развиват бързо. В водноелектрическата централа Геджоуба са построени две аксиални турбини с лопатки. Едната от тях е с диаметър 11,3 метра и в момента е най-голямата от този вид в света. Ето предимствата и недостатъците на аксиалните турбини.
Предимства на аксиалната турбина
В сравнение с турбините на Франсис, аксиалните турбини имат следните основни предимства:
1. Висока специфична скорост и добри енергийни характеристики. Следователно, нейната единична скорост и единичен дебит са по-високи от тези на Франсисова турбина. При същите условия на воден напор и изход, тя може значително да намали размера на турбогенераторния агрегат, да намали теглото на агрегата и да спести разход на материали, което я прави икономична.
2. Формата на повърхността и грапавостта на повърхността на лопатката на аксиалната турбина могат лесно да отговорят на производствените изисквания. Тъй като лопатките на аксиалната ротационна турбина могат да се въртят, средната ефективност е по-висока от тази на турбината със смесен поток. Когато натоварването и водният напор се променят, ефективността не се променя много.
3. Лопатките на лопатките на аксиалната турбина могат да се разглобяват, което е удобно за производство и транспортиране.
Следователно, аксиалната турбина може да поддържа стабилност в по-широк работен диапазон, с по-малко вибрации и по-висока ефективност и производителност. В диапазона на нисък напор тя почти е заменила турбината на Франсис. През последните десетилетия, както по отношение на капацитета на един агрегат, така и по отношение на използването на воден напор, е налице голямо развитие и приложението ѝ също е много широко.
Недостатъци на аксиалната турбина
Аксиалната турбина обаче има и недостатъци, които ограничават обхвата ѝ на приложение. Основните недостатъци са:
1. Броят на лопатките е малък и е конзолен, така че здравината е лоша и не може да се използва във водноелектрически централи със среден и висок напор.
2. Поради големия дебит на агрегата и високата скорост на агрегата, тя има по-малка височина на засмукване от турбина на Франсис при същите условия на напор, което води до голяма дълбочина на изкопа за фундамента на електроцентралата и относително висока инвестиция.
Поради гореспоменатите недостатъци на аксиалните турбини, при производството им се използват високоякостни антикавитационни материали, а в конструкцията се подобрява силата на лопатките, което води до непрекъснато подобряване на напорния напор на аксиалните турбини. В момента напорният напор на аксиалните лопаткови турбини е от 3 до 90 м, което е в областта на турбините на Франсис. Например, максималната мощност на единична единица на чуждестранни аксиални лопаткови турбини е 181 700 kW, максималният напор е 88 м, а диаметърът на работното колело е 10,3 м. Максималната мощност на единична единица на аксиалните лопаткови турбини, произведени в моята страна, е 175 000 kW, максималният напор е 78 м, а максималният диаметър на работното колело е 11,3 м. Аксиалните турбини с неподвижно витло имат неподвижни лопатки и проста конструкция, но не могат да се адаптират към водноелектрически централи с големи промени във водния напор и натоварването. Той има стабилен воден напор и служи като базова или многомощна голяма електроцентрала. Когато сезонната енергия е в изобилие, е възможно и икономическо сравнение. Може да се вземе предвид. Приложимият му диапазон на напор е 3-50 м. Аксиалните лопаткови турбини обикновено използват вертикални устройства. Работният им процес е по същество същият като този на Франсис турбините. Разликата е, че при промяна на натоварването, той не само регулира въртенето на направляващите лопатки, но и регулира въртенето на лопатките на работното колело, за да поддържа висока ефективност.
Преди това представихме и Франсис турбини. Сред турбогенераторите все още има голяма разлика между Франсис турбините и аксиалните турбини. Например, структурата на техните ротори е различна. Лопатките на Франсис турбините са почти успоредни на главния вал, докато аксиалните турбини са почти перпендикулярни на главния вал.
Време на публикуване: 11 ноември 2021 г.
