南アフリカの顧客向け200kWカプラン水力発電所のアップグレードがフォースターによって完了

最近、フォースターは南アフリカの顧客を支援し、100kWの水力発電所の設備出力を200kWに増強することに成功しました。増強計画は以下のとおりです。
200KWカプランタービン発電機
定格揚程 8.15 m
設計流量 3.6m3/s
最大流量8.0m3/s
最小流量 3.0m3/s
定格設備容量200kW
お客様は昨年12月に水力発電所の改修工事に着手しました。フォースターはお客様のタービンと発電機を交換し、制御システムをアップグレードしました。水頭を1m増加させた後、設備出力は100kWから200kWに向上し、系統連系システムも追加されました。現在、発電用の系統への接続は正常に完了しており、お客様も大変ご満足いただいております。

フォルスター軸流タービンの利点
1. 比速度が高く、エネルギー特性が優れているため、フランシス水車よりも単位回転速度と単位流量が高く、同じ落差と出力条件下では水車発電機ユニットの大幅な小型化、軽量化、材料消費量の削減が可能となり、高い経済効果が得られます。
2. 軸流タービンのランナーブレードの表面形状と表面粗さは、製造上の要件を満たすのが容易です。軸流プロペラタービンのブレードは回転するため、平均効率はフランシス水車よりも高く、負荷や揚程が変化しても効率の変化はわずかです。
3. 軸流パドルタービンのランナーブレードは分解可能で、製造と輸送が容易です。
そのため、軸流水車は広い運転範囲で安定性を保ち、振動が少なく、効率と出力が高いという利点があります。低水頭域では、フランシス水車をほぼ代替するほどの性能を発揮します。近年、単機容量と水頭の面で大きな発展を遂げ、幅広い用途に使用されています。

フォルスター軸流タービンの欠点
1. 羽根枚数が少なく片持ち式のため強度が悪く、中高落差水力発電所には適用できません。
2. ユニット流量が大きく、ユニット速度も速いため、同じ水頭下ではフランシス水車よりも吸い込み高さが低くなり、掘削深度が大きくなり、発電所の基礎投資額が比較的高くなります。

軸流タービンの上記のような欠点を踏まえ、タービン製造において高強度・耐キャビテーション性を有する新材料を採用し、設計における翼の応力条件を改善することで、軸流タービンの適用揚程は継続的に向上しています。現在、軸流プロペラタービンの適用揚程範囲は3～90mであり、フランシス水車の領域にまで達しています。