Společnost Forster nedávno úspěšně pomohla jihoafrickým zákazníkům zvýšit instalovaný výkon své vodní elektrárny o výkonu 100 kW na 200 kW. Schéma modernizace je následující.
Kaplanova turbína o výkonu 200 kW
Jmenovitý výtlak 8,15 m
Návrhový průtok 3,6 m3/s
Maximální průtok 8,0 m3/s
Minimální průtok 3,0 m3/s
Jmenovitý instalovaný výkon 200 kW
Zákazník zahájil modernizaci vodní elektrárny v prosinci loňského roku. Společnost Forster vyměnila turbínu a generátor a modernizovala řídicí systém. Po zvýšení vodního sloupce o 1 m byl instalovaný výkon zvýšen ze 100 kW na 200 kW a byl přidán systém připojení k rozvodné síti. V současné době je elektrárna úspěšně připojena k rozvodné síti pro výrobu elektřiny a zákazníci jsou velmi spokojeni.
Výhody axiální turbíny Forster
1. Vysoká specifická rychlost a dobré energetické charakteristiky. Proto jsou její jednotkové otáčky a jednotkový průtok vyšší než u Francisovy turbíny. Za stejných podmínek spádu a výkonu může výrazně zmenšit velikost hydraulické turbogenerátorové jednotky, snížit hmotnost jednotky a ušetřit spotřebu materiálu, takže má vysoké ekonomické výhody.
2. Tvar a drsnost povrchu lopatek oběžného kola axiální turbíny lze snadno splnit požadavky na výrobu. Protože se lopatky axiální vrtulové turbíny mohou otáčet, je průměrná účinnost vyšší než u Francisovy turbíny. Při změně zatížení a tlaku se účinnost mění jen málo.
3. Lopatky oběžného kola axiální lopatkové turbíny lze demontovat pro usnadnění výroby a přepravy.
Axiální turbína si proto udržuje stabilitu v širokém provozním rozsahu, má menší vibrace a vysokou účinnost a výkon. V oblasti nízkých spádových ploch téměř nahrazuje Francisovu turbínu. V posledních desetiletích zaznamenala velký rozvoj a široké uplatnění, pokud jde o výkon a spádovou plochu jedné jednotky.
Nevýhody Forsterovy axiální turbíny
1. Počet lopatek je malý a konzolový, takže pevnost je nízká a nelze jej použít pro vodní elektrárny se středním a vysokým spádem.
2. Vzhledem k velkému průtoku jednotky a vysoké rychlosti jednotky má menší sací výšku než Francisova turbína při stejném spádu vody, což má za následek velkou hloubku výkopu a relativně vysoké investice do základů elektrárny.
Vzhledem k výše uvedeným nedostatkům axiálních turbín se aplikační výška axiálních turbín neustále zlepšuje zaváděním nových materiálů s vysokou pevností a odolností proti kavitaci při výrobě turbín a zlepšováním napěťových podmínek lopatek v konstrukci. V současné době je rozsah aplikační výšky axiálních vrtulových turbín 3-90 m, což se týká oblasti Francisových turbín.
Čas zveřejnění: 11. března 2022
