Existen muchos tipos de generadores hidroeléctricos. Hoy, presentaremos en detalle el generador hidroeléctrico de flujo axial. En los últimos años, su aplicación se centra principalmente en el desarrollo de turbinas de flujo axial de gran tamaño y alta caída de agua. El desarrollo de turbinas de flujo axial en el país también es rápido. En la central hidroeléctrica de Gezhouba, se han instalado dos tipos de turbinas de paletas de flujo axial; una de ellas tiene un diámetro de rodete de 11,3 m, equivalente al diámetro de rodete de turbinas similares en el mundo. A continuación, se presentan las ventajas y desventajas de la turbina de flujo axial intermedia.
Ventajas de la turbina de flujo axial
En comparación con la turbina Francis, la turbina de flujo axial tiene las siguientes ventajas principales:
1. Alta velocidad específica y buenas características energéticas. Por lo tanto, su velocidad y caudal unitarios son superiores a los de la turbina Francis. En condiciones de altura y potencia iguales, permite reducir considerablemente el tamaño y el peso del generador de turbina hidráulica, además de ahorrar material, lo que resulta en importantes beneficios económicos.
2. La forma y la rugosidad superficial de los álabes de las turbinas de flujo axial cumplen fácilmente con los requisitos de fabricación. Gracias a la rotación de los álabes de las turbinas de hélice de flujo axial, su eficiencia promedio es superior a la de las turbinas Francis. Al variar la carga y la altura de caída, la eficiencia se modifica poco.
3. Las palas del rodete de la turbina de paletas de flujo axial se pueden desmontar para facilitar la fabricación y el transporte.
Por lo tanto, la turbina de flujo axial se mantiene estable en un amplio rango de operación, presenta menos vibraciones y ofrece alta eficiencia y rendimiento. En condiciones de baja caída de agua, prácticamente reemplaza a la turbina Francis. En las últimas décadas, ha experimentado un gran desarrollo y se ha aplicado ampliamente en términos de capacidad y caída de agua de una sola unidad.
3、 Desventajas de la turbina de flujo axial
Sin embargo, la turbina de flujo axial también presenta desventajas y limita su ámbito de aplicación. Sus principales desventajas son:
1. El número de palas es pequeño y en voladizo, por lo que la resistencia es pobre y no se puede aplicar a centrales hidroeléctricas de altura media y alta.
2. Debido al gran caudal y la alta velocidad de la unidad, tiene una altura de succión menor que la turbina Francis bajo la misma carga de agua, lo que resulta en una gran profundidad de excavación y una inversión relativamente alta en la cimentación de la central eléctrica.
De acuerdo con las deficiencias anteriores de la turbina de flujo axial, la carga de aplicación de la turbina de flujo axial se mejora continuamente mediante la adopción de nuevos materiales con alta resistencia y resistencia a la cavitación en la fabricación de la turbina y mejorando la condición de tensión de las palas en el diseño. En la actualidad, el rango de carga de aplicación de la turbina de hélice de flujo axial es de 3-90 m, que ha entrado en el área de la turbina Francis. Por ejemplo, la salida de * * * máquina única de turbina de hélice de flujo axial extranjera es de 181700 kW, la * * * carga es de 88 m, y el diámetro del rodete es de 10.3 M. La salida única de la turbina de hélice de flujo axial producida en China es de 175000 kW, la * * * carga es de 78 m, y el diámetro del rodete es de 11.3 m. La turbina de hélice fija de flujo axial tiene palas fijas y una estructura simple, pero no puede adaptarse a las centrales hidroeléctricas con grandes cambios en la carga y la carga del agua. Para grandes centrales hidroeléctricas con una caída de agua estable, que funcionan como carga base o como unidades múltiples, también se puede considerar tras una comparación económica cuando la energía eléctrica estacional es abundante. Su rango de aplicación es de 3 a 50 m. La turbina de hélice de flujo axial generalmente adopta un dispositivo vertical y su proceso de funcionamiento es básicamente el mismo que el de la turbina Francis. La diferencia radica en que, al cambiar la carga, no solo regula la rotación del álabe guía, sino también la del rodete para mantener una alta eficiencia.
También presentamos la turbina Francis. Entre los generadores hidroeléctricos, la turbina Francis es muy diferente de la turbina de flujo axial. Por ejemplo, la forma estructural de su rodete es distinta. Los álabes de la turbina Francis son casi paralelos al eje principal, mientras que los de la turbina de flujo axial son casi perpendiculares a él.
Hora de publicación: 19 de abril de 2022
