Υπάρχουν πολλοί τύποι υδροηλεκτρικών γεννητριών. Σήμερα, θα παρουσιάσω λεπτομερώς τις υδροηλεκτρικές γεννήτριες αξονικής ροής. Η εφαρμογή των γεννητριών αξονικής ροής τα τελευταία χρόνια συνίσταται κυρίως στην ανάπτυξη υψηλής πίεσης και μεγάλου μεγέθους. Οι εγχώριες τουρμπίνες αξονικής ροής αναπτύσσονται ραγδαία. Έχουν κατασκευαστεί οι δύο τουρμπίνες αξονικής ροής τύπου πτερυγίων που έχουν εγκατασταθεί στον Υδροηλεκτρικό Σταθμό Gezhouba. Η μία από αυτές έχει διάμετρο 11,3 μέτρα, η οποία είναι σήμερα η μεγαλύτερη του είδους της στον κόσμο. Ακολουθούν τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα των τουρμπίνων αξονικής ροής.
Πλεονεκτήματα του αξονικού στροβίλου ροής
Σε σύγκριση με τους στροβίλους Francis, οι στρόβιλοι αξονικής ροής έχουν τα ακόλουθα κύρια πλεονεκτήματα:
1. Υψηλή ειδική ταχύτητα και καλά ενεργειακά χαρακτηριστικά. Επομένως, η ταχύτητα και η ροή της μονάδας είναι υψηλότερες από αυτές μιας τουρμπίνας Francis. Υπό τις ίδιες συνθήκες μανομετρικού ύψους και εξόδου, μπορεί να μειώσει σημαντικά το μέγεθος της μονάδας γεννήτριας τουρμπίνας, να μειώσει το βάρος της μονάδας και να εξοικονομήσει υλικά, επομένως είναι οικονομική. Υψηλή.
2. Το σχήμα της επιφάνειας και η τραχύτητα της επιφάνειας του πτερυγίου του αξονικού στροβίλου μπορούν εύκολα να ανταποκριθούν στις απαιτήσεις της κατασκευής. Επειδή τα πτερύγια του αξονικού στροβίλου με περιστροφικό πτερύγιο μπορούν να περιστραφούν, η μέση απόδοση είναι υψηλότερη από αυτή του στροβίλου μικτής ροής. Όταν το φορτίο και το μανομετρικό ύψος αλλαγής αλλάζουν, η απόδοση δεν αλλάζει πολύ.
3. Οι λεπίδες δρομέων του αξονικού στροβίλου με πτερύγια μπορούν να αποσυναρμολογηθούν, κάτι που είναι βολικό για την κατασκευή και τη μεταφορά.
Επομένως, ο αξονικός στρόβιλος μπορεί να διατηρήσει σταθερότητα σε μεγαλύτερο εύρος λειτουργίας, με λιγότερους κραδασμούς και υψηλότερη απόδοση και ισχύ. Στην περιοχή χαμηλού ύψους πτώσης, έχει σχεδόν αντικαταστήσει τον στρόβιλο Francis. Τις τελευταίες δεκαετίες, τόσο όσον αφορά την χωρητικότητα μιας μονάδας όσο και τη χρήση του ύψους πτώσης νερού, έχει σημειωθεί μεγάλη ανάπτυξη και η εφαρμογή του είναι επίσης πολύ ευρεία.
Μειονεκτήματα του αξονικού στροβίλου ροής
Ωστόσο, ο αξονικός στρόβιλος έχει επίσης μειονεκτήματα και περιορίζει το πεδίο εφαρμογής του. Τα κύρια μειονεκτήματα είναι:
1. Ο αριθμός των λεπίδων είναι μικρός και είναι πρόβολος, επομένως η αντοχή είναι κακή και δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε υδροηλεκτρικούς σταθμούς μεσαίας και υψηλής κεφαλής.
2. Λόγω του μεγάλου ρυθμού ροής της μονάδας και της υψηλής ταχύτητας της μονάδας, έχει μικρότερο ύψος αναρρόφησης από μια τουρμπίνα Francis υπό τις ίδιες συνθήκες πίεσης, με αποτέλεσμα μεγάλο βάθος εκσκαφής για τη θεμελίωση του σταθμού παραγωγής ενέργειας και σχετικά υψηλή επένδυση.
Σύμφωνα με τις προαναφερθείσες αδυναμίες των αξονικών στροβίλων ροής, χρησιμοποιούνται νέα υλικά υψηλής αντοχής κατά της σπηλαίωσης στην κατασκευή στροβίλων και η δύναμη των πτερυγίων βελτιώνεται στο σχεδιασμό, έτσι ώστε το ύψος εφαρμογής των αξονικών στροβίλων ροής να βελτιώνεται συνεχώς. Προς το παρόν, το ύψος εφαρμογής του αξονικού στροβίλου με πτερύγια είναι 3 έως 90 m και έχει εισέλθει στην περιοχή του στροβίλου Francis. Για παράδειγμα, η μέγιστη ισχύς μίας μονάδας των ξένων αξονικών στροβίλων με πτερύγια είναι 181.700 kW, η μέγιστη παροχή νερού είναι 88 m και η διάμετρος του δρομέα είναι 10,3 m. Η μέγιστη ισχύς μίας μηχανής του αξονικού στροβίλου με πτερύγια που παράγεται στη χώρα μου είναι 175.000 kW, η μέγιστη παροχή νερού είναι 78 m και η μέγιστη διάμετρος του δρομέα είναι 11,3 m. Ο στρόβιλος σταθερής έλικας αξονικής ροής έχει σταθερά πτερύγια και απλή δομή, αλλά δεν μπορεί να προσαρμοστεί σε υδροηλεκτρικούς σταθμούς με μεγάλες αλλαγές στην παροχή νερού και το φορτίο. Έχει σταθερό ύψος άντλησης νερού και χρησιμεύει ως βασικός σταθμός παραγωγής ενέργειας ή ως σταθμός παραγωγής ενέργειας πολλαπλών μονάδων μεγάλης κλίμακας. Όταν η εποχιακή ισχύς είναι άφθονη, είναι επίσης δυνατή η οικονομική σύγκριση. Μπορεί να ληφθεί υπόψη. Το εύρος του ισχύοντος ύψους άντλησης είναι 3-50m. Οι στρόβιλοι αξονικής ροής με πτερύγια χρησιμοποιούν γενικά κάθετες συσκευές. Η διαδικασία λειτουργίας τους είναι βασικά η ίδια με αυτή των στροβίλων Francis. Η διαφορά είναι ότι όταν αλλάζει το φορτίο, όχι μόνο ρυθμίζει την περιστροφή των οδηγών πτερυγίων, αλλά ρυθμίζει και την περιστροφή των πτερυγίων του δρομέα για να διατηρεί υψηλή απόδοση.
Στο παρελθόν, παρουσιάσαμε επίσης τους στροβίλους Francis. Μεταξύ των γεννητριών στροβίλων, εξακολουθεί να υπάρχει μεγάλη διαφορά μεταξύ των στροβίλων Francis και των στροβίλων αξονικής ροής. Για παράδειγμα, η δομή των δρομέων τους είναι διαφορετική. Τα πτερύγια των στροβίλων Francis είναι σχεδόν παράλληλα με τον κύριο άξονα, ενώ οι στρόβιλοι αξονικής ροής είναι σχεδόν κάθετοι στον κύριο άξονα.
Ώρα δημοσίευσης: 11 Νοεμβρίου 2021
