Hi ha molts tipus de generadors hidroelèctrics. Avui, presentarem en detall el generador hidroelèctric de flux axial. L'aplicació del generador hidroelèctric de flux axial en els darrers anys és principalment el desenvolupament d'alta alçada d'aigua i grans dimensions. El desenvolupament de turbines de flux axial domèstiques també és ràpid. Hi ha dos tipus de turbines de paletes de flux axial instal·lades a la central hidroelèctrica de Gezhouba construïda, una de les quals té un diàmetre de rodet d'11,3 m, que és el diàmetre de rodet de turbines similars al món. Aquests són els avantatges i els desavantatges de la turbina de flux axial intermedi.
Avantatges de la turbina de flux axial
En comparació amb la turbina Francis, la turbina de flux axial té els següents avantatges principals:
1. Alta velocitat específica i bones característiques energètiques. Per tant, la seva velocitat unitària i el cabal unitari són superiors als de la turbina Francis. En les mateixes condicions de capçalera i sortida, pot reduir considerablement la mida de la unitat generadora de turbina hidràulica, reduir el pes de la unitat i estalviar consum de material, de manera que té alts beneficis econòmics.
2. La forma superficial i la rugositat superficial de les pales de la turbina de flux axial permeten complir fàcilment els requisits de fabricació. Com que les pales de la turbina d'hèlix de flux axial poden girar, l'eficiència mitjana és superior a la de la turbina Francis. Quan la càrrega i el cap canvien, l'eficiència canvia poc.
3. Les pales del rodet de la turbina de paletes de flux axial es poden desmuntar per facilitar la fabricació i el transport.
Per tant, la turbina de flux axial es manté estable en un ampli rang de funcionament, té menys vibracions i té una alta eficiència i rendiment. En el rang de baixa alçada d'aigua, gairebé substitueix la turbina Francis. En les darreres dècades, ha experimentat un gran desenvolupament i una àmplia aplicació pel que fa a la capacitat d'una sola unitat i l'alçada d'aigua.
3. Desavantatges de la turbina de flux axial
Tanmateix, la turbina de flux axial també té desavantatges i limita el seu àmbit d'aplicació. Els seus principals desavantatges són:
1. El nombre de pales és petit i en voladís, de manera que la resistència és deficient i no es pot aplicar a centrals hidroelèctriques de pressió mitjana i alta.
2. A causa del gran cabal unitari i l'alta velocitat de la unitat, té una alçada d'aspiració més petita que la turbina Francis sota la mateixa alçada d'aigua, cosa que resulta en una gran profunditat d'excavació i una inversió relativament alta en la fonamentació de la central elèctrica.
D'acord amb les deficiències esmentades anteriorment de la turbina de flux axial, el capçal d'aplicació de la turbina de flux axial es millora contínuament mitjançant l'adopció de nous materials amb alta resistència i resistència a la cavitació en la fabricació de turbines i la millora de la condició d'estrès de les pales en el disseny. Actualment, el rang de capçal d'aplicació de la turbina d'hèlix de flux axial és de 3-90 m, que ha entrat en l'àrea de la turbina Francis. Per exemple, la sortida d'una sola màquina de turbina d'hèlix de flux axial estrangera és de 181700 kW, el capçal és de 88 m i el diàmetre del rodet és de 10,3 m. La sortida d'una sola turbina d'hèlix de flux axial produïda a la Xina és de 175000 kW, el capçal és de 78 m i el diàmetre del rodet és d'11,3 m. La turbina d'hèlix fixa de flux axial té pales fixes i una estructura simple, però no es pot adaptar a centrals hidroelèctriques amb grans canvis en el capçal i la càrrega. Per a grans centrals hidroelèctriques amb capçal estable i que serveixen com a càrrega base o unitats múltiples, també es pot considerar després d'una comparació econòmica quan l'energia elèctrica estacional és abundant. El seu rang de càrrega d'aigua aplicable és de 3 a 50 m. La turbina d'hèlix de flux axial generalment adopta un dispositiu vertical, i el seu procés de funcionament és bàsicament el mateix que el de la turbina Francis. La diferència és que quan la càrrega canvia, no només regula la rotació de la pala guia, sinó que també regula la rotació de la pala del rodet per mantenir una alta eficiència.
També hem introduït la turbina Francis abans. Entre els generadors hidroelèctrics, la turbina Francis és molt diferent de la turbina de flux axial. Per exemple, les formes estructurals del seu rodet són diferents. Les pales de la turbina Francis són gairebé paral·leles a l'eix principal, mentre que les de la turbina de flux axial són gairebé perpendiculars a l'eix principal.
Data de publicació: 19 d'abril de 2022
