Υπάρχουν πολλά είδη υδροηλεκτρικών γεννητριών. Σήμερα, ας παρουσιάσουμε λεπτομερώς την υδροηλεκτρική γεννήτρια αξονικής ροής. Η εφαρμογή της υδροηλεκτρικής γεννήτριας αξονικής ροής τα τελευταία χρόνια βασίζεται κυρίως στην ανάπτυξη υψηλού μανομετρικού ύψους και μεγάλου μεγέθους. Η ανάπτυξη εγχώριων στροβίλων αξονικής ροής είναι επίσης ταχεία. Υπάρχουν δύο είδη στροβίλων αξονικής ροής με πτερύγια εγκατεστημένα στον υδροηλεκτρικό σταθμό Gezhouba, ο ένας εκ των οποίων έχει διάμετρο δρομέα 11,3 m, η οποία είναι η διάμετρος δρομέα παρόμοιων στροβίλων στον κόσμο. Ακολουθούν τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα της ενδιάμεσης αξονικής ροής τουρμπίνας.
Πλεονεκτήματα του αξονικού στροβίλου ροής
Σε σύγκριση με τον στρόβιλο Francis, ο στρόβιλος αξονικής ροής έχει τα ακόλουθα κύρια πλεονεκτήματα:
1. Υψηλή ειδική ταχύτητα και καλά ενεργειακά χαρακτηριστικά. Επομένως, η ταχύτητα και η ροή της μονάδας είναι υψηλότερες από αυτές του στροβίλου Francis. Υπό τις ίδιες συνθήκες μανομετρικού ύψους και εξόδου, μπορεί να μειώσει σημαντικά το μέγεθος της μονάδας υδραυλικής γεννήτριας στροβίλου, να μειώσει το βάρος της μονάδας και να εξοικονομήσει υλικά, επομένως έχει υψηλά οικονομικά οφέλη.
2. Το σχήμα της επιφάνειας και η τραχύτητα της επιφάνειας των πτερυγίων δρομέων του στροβίλου αξονικής ροής είναι εύκολο να καλυφθούν οι απαιτήσεις στην κατασκευή. Επειδή τα πτερύγια του στροβίλου αξονικής ροής με έλικα μπορούν να περιστραφούν, η μέση απόδοση είναι υψηλότερη από αυτή του στροβίλου Francis. Όταν το φορτίο και η κεφαλή αλλάζουν, η απόδοση αλλάζει ελάχιστα.
3. Οι λεπίδες δρομέων του στροβίλου αξονικής ροής μπορούν να αποσυναρμολογηθούν για να διευκολύνουν την κατασκευή και τη μεταφορά.
Επομένως, ο αξονικός στρόβιλος παραμένει σταθερός σε μεγάλο εύρος λειτουργίας, έχει λιγότερους κραδασμούς και έχει υψηλή απόδοση και ισχύ. Στο εύρος χαμηλού μανομετρικού ύψους, σχεδόν αντικαθιστά τον στρόβιλο Francis. Τις τελευταίες δεκαετίες, έχει σημειώσει μεγάλη ανάπτυξη και ευρεία εφαρμογή όσον αφορά την χωρητικότητα και το μανομετρικό ύψος μιας μονάδας.
3, Μειονεκτήματα του αξονικού στροβίλου ροής
Ωστόσο, ο στρόβιλος αξονικής ροής έχει επίσης μειονεκτήματα και περιορίζει το πεδίο εφαρμογής του. Τα κύρια μειονεκτήματά του είναι:
1. Ο αριθμός των λεπίδων είναι μικρός και πρόβολος, επομένως η αντοχή είναι κακή και δεν μπορεί να εφαρμοστεί σε υδροηλεκτρικούς σταθμούς μεσαίας και υψηλής κεφαλής.
2. Λόγω της μεγάλης ροής της μονάδας και της υψηλής ταχύτητας της μονάδας, έχει μικρότερο ύψος αναρρόφησης από τον στρόβιλο Francis κάτω από το ίδιο μανομετρικό ύψος, με αποτέλεσμα μεγάλο βάθος εκσκαφής και σχετικά υψηλή επένδυση θεμελίωσης σταθμού παραγωγής ενέργειας.
Σύμφωνα με τις παραπάνω αδυναμίες του αξονικού στροβίλου, το ύψος εφαρμογής του αξονικού στροβίλου βελτιώνεται συνεχώς με την υιοθέτηση νέων υλικών με υψηλή αντοχή και αντοχή στη σπηλαίωση στην κατασκευή στροβίλων και τη βελτίωση της κατάστασης καταπόνησης των πτερυγίων στο σχεδιασμό. Προς το παρόν, το εύρος ύψους εφαρμογής του αξονικού στροβίλου με έλικα είναι 3-90 m, το οποίο έχει εισέλθει στην περιοχή του στροβίλου Francis. Για παράδειγμα, η ισχύς εξόδου ενός μόνο μηχανήματος ξένου αξονικού στροβίλου με έλικα είναι 181700 kW, η υψομετρική πίεση είναι 88m και η διάμετρος του δρομέα είναι 10,3M. Η ισχύς εξόδου ενός αξονικού στροβίλου με έλικα που παράγεται στην Κίνα είναι 175000 kW, η υψομετρική πίεση είναι 78m και η διάμετρος του δρομέα είναι 11,3m. Ο σταθερός αξονικός στρόβιλος με έλικα έχει σταθερά πτερύγια και απλή δομή, αλλά δεν μπορεί να προσαρμοστεί σε υδροηλεκτρικούς σταθμούς με μεγάλες αλλαγές στο ύψος του νερού και το φορτίο. Για μεγάλους υδροηλεκτρικούς σταθμούς με σταθερό μανομετρικό ύψος και που χρησιμεύουν ως βασικό φορτίο ή πολλαπλές μονάδες, μπορεί επίσης να ληφθεί υπόψη μετά από οικονομική σύγκριση όταν η εποχιακή ηλεκτρική ενέργεια είναι άφθονη. Το εύρος του εφαρμόσιμου μανομετρικού ύψους είναι 3-50 μέτρα. Ο στρόβιλος αξονικής ροής με έλικα γενικά υιοθετεί κάθετη διάταξη και η διαδικασία λειτουργίας του είναι βασικά η ίδια με αυτή του στροβίλου Francis. Η διαφορά είναι ότι όταν αλλάζει το φορτίο, όχι μόνο ρυθμίζει την περιστροφή του οδηγού πτερυγίου, αλλά ρυθμίζει και την περιστροφή της λεπίδας του δρομέα για να διατηρήσει υψηλή απόδοση.
Παρουσιάσαμε επίσης τον στρόβιλο Francis στο παρελθόν. Μεταξύ των υδροηλεκτρικών γεννητριών, ο στρόβιλος Francis διαφέρει πολύ από τον στρόβιλο αξονικής ροής. Για παράδειγμα, οι δομικές μορφές του δρομέα τους είναι διαφορετικές. Τα πτερύγια του στροβίλου Francis είναι σχεδόν παράλληλα με τον κύριο άξονα, ενώ αυτά του στροβίλου αξονικής ροής είναι σχεδόν κάθετα στον κύριο άξονα.
Ώρα δημοσίευσης: 19 Απριλίου 2022
