عملکرد ناپایدار واحد توربین هیدرولیک منجر به ارتعاش واحد توربین هیدرولیک خواهد شد. وقتی ارتعاش واحد توربین هیدرولیک جدی باشد، عواقب جدی خواهد داشت و حتی بر ایمنی کل نیروگاه تأثیر میگذارد. بنابراین، اقدامات بهینهسازی پایداری توربین هیدرولیک بسیار مهم هستند. چه اقدامات بهینهسازی وجود دارد؟
۱) بهینهسازی مداوم طراحی هیدرولیکی توربین آبی، بهبود طراحی عملکرد آن در طراحی توربین آبی و تضمین عملکرد پایدار توربین آبی. بنابراین، در کار طراحی واقعی، طراحان نه تنها باید دانش حرفهای قوی داشته باشند، بلکه باید تلاش کنند تا طراحی را با تجربه کاری خود ترکیب کنند.
در حال حاضر، دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) و تست مدل به طور گسترده مورد استفاده قرار میگیرند. در مرحله طراحی، طراح باید تجربه کاری را ترکیب کند، از CFD و تست مدل در کار استفاده کند، دائماً ایرفویل پره راهنما، ایرفویل تیغه رانر و مخروط تخلیه را بهینه کند و سعی کند دامنه نوسان فشار لوله مکش را به طور معقول کنترل کند. در حال حاضر، هیچ استاندارد واحدی برای محدوده دامنه نوسان فشار لوله مکش در جهان وجود ندارد. به طور کلی، سرعت چرخش نیروگاه با هد بالا کم و دامنه ارتعاش کوچک است، اما سرعت مخصوص نیروگاه با هد پایین زیاد و دامنه نوسان فشار نسبتاً بزرگ است.
۲) تقویت کنترل کیفیت محصولات توربین آبی و بهبود سطح نگهداری. در مرحله طراحی توربین هیدرولیکی، تقویت کنترل کیفیت محصول توربین هیدرولیکی نیز یک راه مهم برای بهبود پایداری عملکرد آن است. بنابراین، ابتدا باید سختی قطعات عبور جریان توربین هیدرولیکی بهبود یابد تا تغییر شکل آن تحت عمل هیدرولیکی به حداقل برسد. علاوه بر این، طراح باید احتمال تشدید فرکانس طبیعی لوله مکش و فرکانس باند گرداب جریان و فرکانس طبیعی رانر را در بار کم به طور کامل در نظر بگیرد.
علاوه بر این، قسمت انتقالی پره باید به صورت علمی طراحی شود. برای تقویت موضعی ریشه پره، باید از روش تحلیل المان محدود برای کاهش تمرکز تنش استفاده شود. در مرحله ساخت رانر، باید فرآیند تولید دقیقی اتخاذ شود و از فولاد ضد زنگ در مواد استفاده شود. در نهایت، باید از نرمافزارهای سهبعدی برای طراحی مدلسازی رانر و کنترل ضخامت پره استفاده شود. پس از پردازش رانر، آزمایش تعادل باید انجام شود تا از انحراف وزن جلوگیری شود و تعادل بهبود یابد. برای اطمینان بهتر از کیفیت توربین هیدرولیکی، تعمیر و نگهداری بعدی آن باید تقویت شود.
اینها برخی از اقدامات برای بهینهسازی پایداری واحد توربین هیدرولیکی هستند. برای بهینهسازی پایداری توربین هیدرولیکی، باید از مرحله طراحی شروع کنیم، شرایط واقعی و تجربه کاری را با هم ترکیب کنیم و دائماً آن را در تست مدل بهینه و بهبود بخشیم. علاوه بر این، چه اقداماتی برای بهینهسازی پایداری در حال استفاده داریم؟ در مقاله بعدی ادامه خواهیم داد.
چگونه پایداری واحدهای مولد برق آبی در حال استفاده را بهبود و بهینه کنیم؟
در طول استفاده از توربین آبی، پرهها، رانر و سایر اجزای آن به تدریج دچار کاویتاسیون و سایش میشوند. بنابراین، لازم است توربین آبی به طور منظم شناسایی و تعمیر شود. در حال حاضر، رایجترین روش تعمیر در نگهداری توربینهای هیدرولیکی، جوشکاری تعمیری است. در کار جوشکاری تعمیری خاص، همیشه باید به تغییر شکل اجزای تغییر شکل یافته توجه کنیم. پس از اتمام کار جوشکاری تعمیری، باید آزمایش غیرمخرب نیز انجام دهیم و سطح را صاف کنیم.
تقویت مدیریت روزانه نیروگاه برق آبی برای اطمینان از عملکرد عادی واحد توربین هیدرولیک و بهبود پایداری عملکرد و راندمان کار آن مفید است.
① بهرهبرداری از واحدهای توربین آبی باید کاملاً مطابق با مقررات ملی مربوطه مدیریت شود. نیروگاههای برق آبی عموماً وظیفه مدولاسیون فرکانس و اصلاح پیک در سیستم را بر عهده دارند. در مدت زمان کوتاهی، ساعات کارکرد خارج از محدوده عملیاتی تضمینشده اساساً اجتنابناپذیر است. در عمل، ساعات کارکرد خارج از محدوده عملیاتی باید تا حد امکان در حدود 5٪ کنترل شود.
② در شرایط عملیاتی واحد توربین آبی، باید تا حد امکان از ناحیه ارتعاش اجتناب شود. توربین فرانسیس عموماً یک یا دو ناحیه ارتعاش دارد، بنابراین در مرحله راهاندازی و خاموش کردن توربین، میتوان روش عبور را برای جلوگیری از ناحیه ارتعاش تا حد امکان اتخاذ کرد. علاوه بر این، در کار روزانه واحد توربین آبی، تعداد دفعات راهاندازی و خاموش کردن باید تا حد امکان کاهش یابد. زیرا در فرآیند راهاندازی و خاموش کردن مکرر، سرعت توربین و فشار آب به طور مداوم تغییر میکند و این پدیده برای پایداری واحد بسیار نامطلوب است.
③ در عصر جدید، علم و فناوری به سرعت در حال توسعه هستند. در بهرهبرداری روزانه از نیروگاههای برق آبی، باید از روشهای پیشرفته تشخیص نیز برای نظارت بر وضعیت بهرهبرداری واحدهای توربین آبی در زمان واقعی استفاده شود تا از پایداری بهرهبرداری توربین آبی اطمینان حاصل شود.
اینها اقداماتی برای بهینهسازی پایداری واحدهای مولد برق آبی هستند. در اجرای واقعی اقدامات بهینهسازی، باید طرح بهینهسازی را به صورت علمی و منطقی و مطابق با شرایط واقعی خاص خود طراحی کنیم. علاوه بر این، در طول تعمیرات اساسی و نگهداری عادی، به این نکته توجه کنید که آیا مشکلی در استاتور، روتور و یاتاقان راهنمای واحد توربین آبی وجود دارد یا خیر، تا از لرزش واحد توربین آبی جلوگیری شود.
زمان ارسال: ۲۴ سپتامبر ۲۰۲۱
