Grunnþekking á örvatnsorkuverum

Hverjar eru rekstrarbreytur vatnstúrbínu?
Helstu rekstrarbreytur vatnstúrbínu eru meðal annars fallhæð, rennslishraði, hraði, afköst og skilvirkni.
Vatnsþrýstingur hverfils vísar til mismunar á vatnsflæðisorku á einingarþyngd milli inntakshluta og úttakshluta hverfilsins, tjáður í H og mældur í metrum.
Rennslishraði vatnstúrbínu vísar til rúmmáls vatnsflæðis sem fer í gegnum þversnið hennar á tímaeiningu.
Hraði túrbínunnar vísar til þess hversu oft aðalás túrbínunnar snýst á mínútu.
Afköst vatnstúrbínu vísa til aflsframleiðslunnar við ásenda vatnstúrbínunnar.
Skilvirkni túrbínu vísar til hlutfallsins milli afkösts túrbínu og vatnsflæðis.
Hvaða gerðir af vatnstúrbínum eru til?
Vatnstúrbínum má skipta í tvo flokka: gagnárásartúrbínu og hvatatúrbínu. Gagnárásartúrbína samanstendur af sex gerðum: blandaðflæðistúrbínu (HL), ásflæðistúrbínu með föstum blöðum (ZD), ásflæðistúrbínu með föstum blöðum (ZZ), hallflæðistúrbínu (XL), gegnumflæðistúrbínu með föstum blöðum (GD) og gegnumflæðistúrbínu með föstum blöðum (GZ).
Það eru þrjár gerðir af púlstúrbínum: fötu- (skera-) túrbínur (CJ), hallandi túrbínur (XJ) og tvístrengs-túrbínur (SJ).
3. Hvað eru gagnárásartúrbína og púlstúrbína?
Vatnstúrbína sem breytir stöðuorku, þrýstingsorku og hreyfiorku vatnsflæðis í fasta vélræna orku kallast gagnárásarvatnstúrbína.
Vatnstúrbína sem breytir hreyfiorku vatnsflæðis í fasta vélræna orku kallast púlstúrbína.
Hver eru einkenni og notkunarsvið blandaðra flæðistúrbína?
Blönduð flæðistúrbína, einnig þekkt sem Francis-túrbína, hefur vatnsflæði sem fer radíal inn í hjólið og rennur út almennt áslægt. Blönduð flæðistúrbínur hafa fjölbreytt úrval af vatnsþrýstingsnotkun, einfalda uppbyggingu, áreiðanlega notkun og mikla skilvirkni. Þær eru ein mest notaða vatnstúrbínan á nútímanum. Viðeigandi vatnsþrýstingssvið er 50-700 m.
Hver eru einkenni og notkunarsvið snúningsvatnstúrbínu?
Ásflæðistúrbína, vatnsflæðið í hjólhjólasvæðinu rennur áslægt og vatnsflæðið breytist úr geislalaga í áslæga stefnu milli leiðarblöðkanna og hjólhjólsins.
Fasta skrúfubyggingin er einföld en skilvirkni hennar minnkar verulega þegar frávik frá hönnunarskilyrðum. Hún hentar fyrir virkjanir með lága afl og litlar breytingar á vatnshæð, almennt á bilinu 3 til 50 metra. Snúningsskrúfubyggingin er tiltölulega flókin. Hún nær tvöfaldri stillingu á leiðarblöðum og blöðum með því að samhæfa snúning blaðanna og leiðarblöðanna, sem víkkar úttakssvið hánýtingarsvæðisins og hefur góðan rekstrarstöðugleika. Eins og er er vatnshæðin á bilinu nokkrir metrar upp í 50-70 m.
Hver eru einkenni og notkunarsvið vatnstúrbína með fötu?
Vatnstúrbína af fötugerð, einnig þekkt sem Petion-túrbína, vinnur verk sitt með því að þeyta stútnum á fötublöð túrbínunnar eftir snertistefnu ummál túrbínunnar. Vatnstúrbína af fötugerð er notuð fyrir mikinn vatnsþrýsting, litlar fötur eru notaðar fyrir vatnsþrýsting á 40-250 m dýpi og stórar fötur fyrir vatnsþrýsting á 400-4500 m dýpi.
7. Hver eru einkenni og notkunarsvið hallandi túrbína?
Hallandi vatnstúrbína framleiðir þota frá stútnum sem myndar horn (venjulega 22,5 gráður) við plan hjólsins við inntakið. Þessi tegund vatnstúrbínu er notuð í litlum og meðalstórum vatnsaflsvirkjunum, með viðeigandi þrýstingssvið undir 400 m.
Hver er grunnbygging fötu-gerð vatnstúrbínu?
Vatnstúrbína af fötugerð hefur eftirfarandi yfirstraumsþætti, en helstu hlutverk þeirra eru sem hér segir:
(l) Stúturinn myndast þegar vatnsflæðið frá þrýstirörinu uppstreymis fer í gegnum stútinn og myndar þotu sem lendir á hjólinu. Þrýstiorka vatnsflæðsins inni í stútnum breytist í hreyfiorku þotunnar.
(2) Nálin breytir þvermáli þotunnar sem úðast úr stútnum með því að færa nálina og breytir þannig einnig innstreymishraða vatnstúrbínunnar.
(3) Hjólið er samsett úr diski og nokkrum fötum sem eru festar á honum. Strútinn þýtur að fötunum og flytur hreyfiorku sína til þeirra, sem knýr hjólið til að snúast og vinna vinnu.
(4) Hliðarinn er staðsettur á milli stútsins og hjólsins. Þegar túrbínan minnkar skyndilega álagið, beygir hliðarinn þotuna fljótt í átt að fötunni. Á þessum tímapunkti mun nálin hægt lokast í stöðu sem hentar nýja álaginu. Eftir að stúturinn hefur náð stöðugleika í nýju stöðunni fer hliðarinn aftur í upprunalega stöðu þotunnar og býr sig undir næstu aðgerð.
(5) Hlífin gerir kleift að vatnsflæðið renni jafnt niður á við og þrýstingurinn inni í hlífinni jafngildir loftþrýstingi. Hlífin er einnig notuð til að styðja við legur vatnstúrbínunnar.
9. Hvernig á að lesa og skilja vörumerki vatnstúrbínu?
Samkvæmt JBB84-74 „Reglum um skilgreiningu á túrbínum“ í Kína samanstendur túrbínuheitið af þremur hlutum, aðskildir með „-“ á milli hvers hluta. Táknið í fyrri hlutanum er fyrsti bókstafurinn í kínverska pinyin-stafnum fyrir gerð vatnstúrbínu, og arabískar tölur tákna einkennandi hraða vatnstúrbínunnar. Seinni hlutinn samanstendur af tveimur kínverskum pinyin-stöfum, þar sem sá fyrri táknar skipulag aðaláss vatnstúrbínunnar og sá síðari táknar eiginleika inntakshólfsins. Þriðji hlutinn er nafnþvermál hjólsins í sentimetrum.
Hvernig eru nafnþvermál mismunandi gerða vatnstúrbína tilgreind?
Nafnþvermál blandaðs flæðistúmbínu er hámarksþvermál á inntaksbrún hjólblaðanna, sem er þvermálið við skurðpunkt neðri hrings hjólsins og inntaksbrúnar blaðanna.
Nafnþvermál ás- og hallandi túrbína er þvermálið inni í hjólhólfinu á skurðpunkti ás hjólblaðsins og hjólhólfsins.
Nafnþvermál fötu-gerð vatnstúrbínu er þvermál skurðhringsins þar sem hlauparinn snertir aðallínuna í þotunni.
Hverjar eru helstu orsakir holamyndunar í vatnstúrbínum?
Orsakir holamyndunar í vatnstúrbínum eru tiltölulega flóknar. Almennt er talið að þrýstingsdreifingin inni í túrbínunni sé ójöfn. Til dæmis, ef túrbínan er sett upp of hátt miðað við vatnsborðið niðurstreymis, er hraðstraumar vatnsflæðisins sem fer í gegnum lágþrýstingssvæðið líklegri til að ná uppgufunarþrýstingi og mynda loftbólur. Þegar vatnið rennur inn í háþrýstingssvæðið, vegna aukins þrýstings, þéttast loftbólurnar og vatnsflæðisagnirnar rekast á mikinn hraða að miðju loftbólanna til að fylla eyðurnar sem myndast við þéttinguna, sem veldur miklum vökvaáhrifum og rafefnafræðilegum áhrifum, sem veldur því að blöðin rofna, sem leiðir til holumyndunar og hunangsseimlaga svitahola, og jafnvel myndast holur.
Hverjar eru helstu ráðstafanir til að koma í veg fyrir holamyndun í vatnstúrbínum?
Afleiðingar holamyndunar í vatnstúrbínum eru hávaði, titringur og mikil minnkun á skilvirkni, sem leiðir til rofs á blöðunum, myndunar hola og hunangsseimlaga svitahola og jafnvel myndunar hola við íkomu, sem leiðir til skemmda á einingunni og vanhæfni til notkunar. Því ætti að leitast við að forðast holamyndun meðan á notkun stendur. Eins og er eru helstu ráðstafanir til að koma í veg fyrir og draga úr skemmdum af völdum holamyndunar meðal annars:
(l) Hönnun túrbínunnar skal vera rétt til að draga úr kavitunarstuðli hennar.
(2) Bætið framleiðslugæði, tryggið rétta rúmfræðilega lögun og hlutfallslega staðsetningu blaðanna og gætið að sléttum og slípuðum yfirborðum.
(3) Notkun efna sem koma í veg fyrir holrými til að draga úr skemmdum af völdum holrýmis, svo sem hjóla úr ryðfríu stáli.
(4) Ákvarðið rétta uppsetningarhæð vatnstúrbínunnar.
(5) Bætið rekstrarskilyrði til að koma í veg fyrir að túrbínan gangi við lágan vatnsþrýsting og lágt álag í langan tíma. Það er venjulega ekki leyfilegt að vatnstúrbínur gangi við lága afköst (eins og undir 50% af nafnafköstum). Fyrir fjölvirkjana vatnsaflsstöðvar ætti að forðast langtíma lágt álag og ofhleðslu á einni einingu.
(6) Tímabært viðhald og athygli skal veitt á gæðum fægingar viðgerðarsuðu til að koma í veg fyrir illkynja þróun holaskemmda.
(7) Með loftinntaksbúnaði er lofti leitt inn í útblástursrörið til að útrýma of miklu lofttæmi sem getur valdið holamyndun.
Hvernig eru stórar, meðalstórar og litlar virkjanir flokkaðar?
Samkvæmt gildandi stöðlum ráðuneytisins eru þau sem eru með uppsett afl minni en 50.000 kW talin lítil; Meðalstór búnaður með uppsett afl 50.000 til 250.000 kW; og uppsett afl meiri en 250.000 kW telst stór.

Hver er grunnreglan í vatnsaflsframleiðslu?
Vatnsaflsframleiðsla er notkun vökvaafls (með vatnsþrýstingi) til að knýja vökvavélar (túrbínu) til að snúast og umbreyta vatnsorku í vélræna orku. Ef önnur gerð vélbúnaðar (rafstöð) er tengd við túrbínu til að framleiða rafmagn á meðan hún snýst, er vélræna orkan síðan breytt í raforku. Vatnsaflsframleiðsla er í vissum skilningi ferlið við að umbreyta stöðuorku vatns í vélræna orku og síðan í raforku.
Hverjar eru þróunaraðferðir vatnsafls og helstu gerðir vatnsaflsvirkjana?
Aðferðir við þróun vatnsauðlinda eru valdar eftir þéttni dropans og það eru almennt þrjár grunnaðferðir: stíflugerð, fráveitugerð og blandaða gerð.
(1) Með stífluvirkjun er átt við vatnsaflsvirkjun sem er byggð í árfarvegi, með þéttu falli og ákveðinni lónrúmmáli, og staðsett nálægt stíflunni.
(2) Vatnsveituvirkjun vísar til vatnsaflsvirkjunar sem nýtir náttúrulegt fall árinnar til fulls til að beina vatni frá og framleiða rafmagn, án lóns eða stjórnunargetu, og er staðsett við fjarlæga neðri ár.
(3) Blönduð vatnsaflsvirkjun vísar til vatnsaflsvirkjunar sem nýtir vatnsdropa, að hluta til myndaðan við stíflugerð og að hluta til náttúrulegan fallfall árfarvegs, með ákveðinni geymslugetu. Virkjunin er staðsett í straumstreymi árfarvegs.
Hvað eru rennsli, heildarafrennsli og meðalársrennsli?
Rennslishraði vísar til rúmmáls vatns sem fer í gegnum þversnið árinnar (eða vatnsmannvirkis) á tímaeiningu, gefið upp í rúmmetrum á sekúndu;
Heildarafrennsli vísar til summu heildarvatnsrennslis um tiltekið svæði árinnar á vatnafræðilegu ári, gefið upp sem 104 m3 eða 108 m3;
Meðalársrennsli vísar til meðalársrennslis Q3/S í árkafla, reiknað út frá núverandi vatnafræðilegum röðum.
Hverjir eru helstu þættir verkefnis um litla vatnsaflsvirkjun?
Það samanstendur aðallega af fjórum hlutum: vatnsheldandi mannvirki (stíflur), flóðrennslismannvirki (yfirfallsleiðir eða hlið), vatnsveitumannvirki (veiturásir eða jarðgöng, þar með taldar þrýstijafnar) og virkjunarbyggingum (þar með taldar frárennslisrásir og hvatastöðvar).
18. Hvað er afrennslisvirkjun? Hverjir eru einkenni hennar?
Virkjun án stjórnlóns kallast frárennslisvirkjun. Þessi tegund vatnsaflsvirkjunar velur uppsetta afköst sín út frá meðalársrennsli farvegis og mögulegum vatnshæð sem hún getur náð. Orkuframleiðsla á þurrkatíma minnkar skarpt, minna en 50%, og stundum er jafnvel ekki hægt að framleiða rafmagn, sem er takmarkað af náttúrulegu rennsli árinnar, en mikið magn af yfirgefnu vatni er eftir á rigningartíma.
19. Hvað er framleiðsla? Hvernig á að meta framleiðsluna og reikna út orkuframleiðslu vatnsaflsvirkjunar?
Í vatnsaflsvirkjun er aflið sem vatnsaflsframleiðandinn framleiðir kallað afköst, og afköst ákveðins vatnsflæðishluta í á tákna vatnsorkuauðlindir þess hluta. Afköst vatnsflæðis vísa til magns vatnsorku á tímaeiningu. Í jöfnunni N = 9,81 η QH er Q rennslishraðinn (m3/S); H er vatnshæð (m); N er afköst vatnsaflsvirkjunarinnar (W); η er nýtnistuðull vatnsaflsframleiðslunnar. Nálgunarformúlan fyrir afköst lítilla vatnsaflsvirkjana er N = (6,0-8,0) QH. Formúlan fyrir árlega orkuframleiðslu er E = NT, þar sem N er meðalafköst; T er árlegar nýtingarstundir.
Hver er árleg nýtingarfjöldi klukkustunda uppsettrar afkastagetu?
Vísar til meðalrekstrartíma vatnsaflsvirkjunar við fullan álag á einu ári. Þetta er mikilvægur mælikvarði til að mæla efnahagslegan ávinning af vatnsaflsvirkjunum og litlar vatnsaflsvirkjanir þurfa að hafa árlega nýtingarstund sem er yfir 3000 klukkustundir.
21. Hvað eru dagleg leiðrétting, vikuleg leiðrétting, árleg leiðrétting og fjölára leiðrétting?
(1) Dagleg stjórnun: vísar til endurdreifingar afrennslis innan sólarhrings, með stjórnunartímabili upp á 24 klukkustundir.
(2) Vikuleg aðlögun: Aðlögunartímabilið er ein vika (7 dagar).
(3) Árleg stjórnun: Endurdreifing afrennslis innan eins árs, þar sem aðeins hluti af umframvatni á flóðatímabilinu er hægt að geyma, kallast ófullkomin árleg stjórnun (eða árstíðabundin stjórnun); Hæfni til að endurdreifa að fullu vatni sem kemur inn innan ársins í samræmi við vatnsnotkunarþarfir án þess að þurfa að láta vatnið af er kölluð árleg stjórnun.
(4) Fjölára stjórnun: Þegar rúmmál lónsins er nógu stórt til að geyma umframvatn í mörg ár í lóninu og síðan úthluta því til nokkurra þurrkaára til árlegrar stjórnunar, kallast það fjölára stjórnun.
22. Hvað er dropinn í ánni?
Hæðarmunurinn á milli tveggja þversniðs árinnar sem verið er að nota kallast fall; hæðarmunurinn á milli vatnsyfirborðsins við upptök og ósa árinnar kallast heildarfall.
23. Hver er úrkoman, úrkomutímlengd, úrkomustyrkleiki, úrkomusvæði, úrkomumiðja?
Úrkoma er heildarmagn vatns sem fellur á ákveðinn stað eða svæði á ákveðnu tímabili, gefið upp í millimetrum.
Úrkomutími vísar til lengdar úrkomu.
Úrkomustyrkur vísar til úrkomumagns á tímaeiningu, gefið upp í mm/klst.
Úrkomusvæðið vísar til lárétts svæðis sem úrkoma þekur, gefið upp í km².
Með úrkomumiðstöð er átt við lítið svæði þar sem úrkoma er einbeitt.
24. Hvað er áætlun um fjárfestingu í verkfræði? Áætlun um fjárfestingu í verkfræði og fjárhagsáætlun fyrir verkfræði?
Verkfræðiáætlun er tæknilegt og efnahagslegt skjal sem tekur saman alla nauðsynlega byggingarfjármuni fyrir verkefni í fjárhagslegu formi. Bráðabirgðahönnunaráætlunin er mikilvægur þáttur í bráðabirgðahönnunargögnunum og aðalgrundvöllur fyrir mat á efnahagslegri skynsemi. Samþykkt heildaráætlun er mikilvægur mælikvarði sem ríkið viðurkennir fyrir grunnfjárfestingar í byggingarframkvæmdum og hún er einnig grundvöllur fyrir undirbúningi grunnbyggingaráætlana og tilboðshönnunar. Mat á verkfræðifjárfestingu er fjárfestingarupphæðin sem gerð er á hagkvæmnisathugunarstigi. Verkfræðiáætlunin er fjárfestingarupphæðin sem gerð er á byggingarstigi.
Hverjir eru helstu efnahagsvísar vatnsaflsvirkjana?
(1) Einingarkílóvattafjárfesting vísar til fjárfestingar sem krafist er á hvert kílóvatt af uppsettri afkastagetu.
(2) Einingarorkufjárfesting vísar til fjárfestingar sem krafist er á hverja kílóvattstund af rafmagni.
(3) Rafmagnskostnaður er gjaldið sem greitt er fyrir hverja kílóvattstund af rafmagni.
(4) Árlegir nýtingarstundir uppsettrar afkastagetu eru mælikvarði á nýtingarstig búnaðar vatnsaflsvirkjana.
(5) Söluverð raforku er verðið á hverja kílóvattstund af rafmagni sem seld er inn á raforkunetið.
Hvernig á að reikna út helstu efnahagsvísa vatnsaflsvirkjana?
Helstu hagvísar vatnsaflsvirkjana eru reiknaðir samkvæmt eftirfarandi formúlu:
(1) Einingarkílóvattafjárfesting = heildarfjárfesting í byggingu vatnsaflsvirkjunar / heildaruppsett afköst vatnsaflsvirkjunar
(2) Einingarorkufjárfesting = heildarfjárfesting í byggingu vatnsaflsvirkjunar / meðalárleg raforkuframleiðsla vatnsaflsvirkjunar
(3) Árlegar nýtingarstundir uppsettrar afkastagetu = meðalárleg raforkuframleiðsla/heildar uppsett afkastageta