גורמים המשפיעים רבות על יציבות העבודה של טורבינה הידראולית

פעולה לא יציבה של יחידת הטורבינה ההידראולית תוביל לרעידות של יחידת הטורבינה ההידראולית. כאשר הרעידות של יחידת הטורבינה ההידראולית חמורות, יהיו לכך השלכות חמורות ואף ישפיעו על בטיחות המפעל כולו. לכן, אמצעי אופטימיזציה של יציבות הטורבינה ההידראולית חשובים מאוד. אילו אמצעי אופטימיזציה קיימים?

1) אופטימיזציה מתמדת של התכנון ההידראולי של טורבינת המים, שיפור ביצועי התכנון בתכנון טורבינת המים, והבטחת פעולה יציבה של טורבינת המים. לכן, בעבודת התכנון בפועל, מתכננים לא רק צריכים להיות בעלי ידע מקצועי מוצק, אלא גם לשאוף לייעל את התכנון בשילוב עם ניסיון העבודה שלהם.

כיום, דינמיקת נוזלים חישובית (CFD) ובדיקת מודל נמצאים בשימוש נרחב. בשלב התכנון, על המתכנן לשלב את ניסיון העבודה, להשתמש ב-CFD ובבדיקת מודל בעבודה, לבצע אופטימיזציה מתמדת של כנף ההנחיה, כנף להב הרץ וחרוט הפריקה, ולנסות לשלוט באופן סביר במשרעת תנודות הלחץ של צינור הזרימה. כיום, אין תקן אחיד לטווח המשרעת של תנודות לחץ צינור הזרימה בעולם. באופן כללי, מהירות הסיבוב של תחנת כוח בעלת עומס גבוה נמוכה ומשרעת הרטט קטנה, אך המהירות הספציפית של תחנת כוח בעלת עומס נמוך גבוהה ומשרעת תנודות הלחץ גדולה יחסית.

2) חיזוק בקרת האיכות של מוצרי טורבינות מים ושיפור רמת התחזוקה. בשלב התכנון של טורבינה הידראולית, חיזוק בקרת איכות המוצר של הטורבינה ההידראולית הוא גם דרך חשובה לשיפור יציבות הפעולה שלה. לכן, ראשית, יש לשפר את קשיחות חלקי מעבר הזרימה של הטורבינה ההידראולית כדי למזער את העיוות שלה תחת פעולה הידראולית. בנוסף, על המתכנן לשקול באופן מלא גם את האפשרות של תהודה של התדר הטבעי של צינור הזרימה ואת תדר פס מערבולת הזרימה ותדר הטבעי של הרץ בעומס נמוך.

בנוסף, יש לתכנן באופן מדעי את חלק המעבר של הלהב. לחיזוק מקומי של שורש הלהב, יש להשתמש בשיטת ניתוח אלמנטים סופיים כדי להפחית את ריכוז המאמץ. בשלב ייצור הרצים, יש לאמץ תהליך ייצור קפדני, ויש להשתמש בפלדת אל-חלד בחומר. לבסוף, יש להשתמש בתוכנה תלת-ממדית כדי לתכנן את מידול הרצים ולשלוט בעובי הלהב. לאחר עיבוד הרצים, יש לבצע בדיקת איזון כדי למנוע סטייה במשקל ולשפר את האיזון. על מנת להבטיח טוב יותר את איכות הטורבינה ההידראולית, יש לחזק את התחזוקה שלה מאוחר יותר.

אלו הן מספר אמצעים לאופטימיזציה של יציבות יחידת טורבינה הידראולית. לאופטימיזציה של יציבות טורבינה הידראולית, עלינו להתחיל משלב התכנון, לשלב את המצב בפועל וניסיון העבודה, ולבצע אופטימיזציה ושיפור מתמידים בבדיקת המודל. בנוסף, אילו אמצעים עלינו לנקוט כדי לייעל את היציבות בשימוש? נמשיך במאמר הבא.

כיצד לשפר ולמטב את יציבותן של יחידות גנרטור הידרואלקטרי בשימוש.

במהלך השימוש בטורבינת מים, להביה, הצינור ורכיביה האחרים יסבלו בהדרגה מקביטציה ושחיקה. לכן, יש צורך לאתר ולתקן את טורבינת המים באופן קבוע. כיום, שיטת התיקון הנפוצה ביותר בתחזוקת טורבינה הידראולית היא ריתוך תיקונים. בעבודות ריתוך תיקונים ספציפיות, עלינו לשים לב תמיד לעיוות של רכיבים מעוותים. לאחר השלמת עבודות ריתוך התיקון, עלינו לבצע גם בדיקות לא הרסניות וללטש את המשטח בצורה חלקה.

חיזוק הניהול היומיומי של תחנת כוח הידרואלקטרית תורם להבטחת פעולה תקינה של יחידת הטורבינה ההידראולית, ולשיפור יציבות הפעולה ויעילות העבודה שלה.

① יש לנהל את פעולתן של יחידות טורבינות מים בהתאם לתקנות הלאומיות הרלוונטיות. תחנות כוח הידרואלקטריות בדרך כלל אחראיות על אפנון תדרים וצמצום שיאים במערכת. בתוך זמן קצר, שעות הפעילות מחוץ לטווח הפעולה המובטח הן למעשה בלתי נמנעות. בעבודה מעשית, יש לשלוט על שעות הפעילות מחוץ לטווח הפעולה בכ-5% ככל האפשר.

② בתנאי הפעולה של יחידת טורבינת המים, יש להימנע ככל האפשר מאזור הרטט. לטורבינת פרנסיס יש בדרך כלל אזור רטט אחד או שני אזורי רטט, לכן בשלבי ההפעלה והכיבוי של הטורבינה, ניתן לאמץ שיטת חצייה כדי להימנע מאזור הרטט ככל האפשר. בנוסף, בעבודה היומיומית של יחידת טורבינת המים, יש להפחית ככל האפשר את מספר ההפעלות והכיבויים. מכיוון שבתהליך של הפעלה וכיבוי תכופים, מהירות הטורבינה ולחץ המים משתנים ללא הרף, ותופעה זו פוגעת ביותר ביציבות היחידה.

③ בעידן החדש, המדע והטכנולוגיה מתפתחים במהירות. בפעילות היומיומית של תחנות כוח הידרואלקטריות, יש להשתמש גם בשיטות גילוי מתקדמות כדי לנטר את מצב הפעולה של יחידות טורבינות המים בזמן אמת על מנת להבטיח את יציבות הפעולה של טורבינות המים.

אלו הם האמצעים למיטוב יציבותן של יחידות גנרטור הידרואלקטרי. ביישום בפועל של אמצעי אופטימיזציה, עלינו לתכנן באופן מדעי וסביר את תוכנית האופטימיזציה בהתאם למצבנו הספציפי בפועל. בנוסף, במהלך שיפוץ ותחזוקה רגילים, יש לשים לב האם ישנן בעיות בסטטור, ברוטור ובמיסב ההנחיה של יחידת טורבינת המים, על מנת למנוע רעידות של יחידת טורבינת המים.