Nestabilus hidraulinio turbinos agregato veikimas sukels hidraulinio turbinos agregato vibraciją. Kai hidraulinio turbinos agregato vibracija yra didelė, tai turės rimtų pasekmių ir netgi paveiks visos jėgainės saugą. Todėl hidraulinės turbinos stabilumo optimizavimo priemonės yra labai svarbios. Kokios yra optimizavimo priemonės?
1) Nuolat optimizuoti vandens turbinos hidraulinę konstrukciją, tobulinti jos našumo projektavimą vandens turbinos konstrukcijoje ir užtikrinti stabilų vandens turbinos veikimą. Todėl atliekant faktinį projektavimo darbą, projektuotojai turi turėti ne tik tvirtas profesines žinias, bet ir siekti optimizuoti konstrukciją, derindami ją su savo darbo patirtimi.
Šiuo metu plačiai taikoma skaičiuojamoji skysčių dinamika (CFD) ir modeliavimo bandymai. Projektavimo etape projektuotojas turi derinti darbo patirtį, darbe naudoti CFD ir modeliavimo bandymus, nuolat optimizuoti kreipiamosios mentės sparną, bėgelio mentės sparną ir išleidimo kūgį bei stengtis pagrįstai kontroliuoti traukos vamzdžio slėgio svyravimo amplitudę. Šiuo metu pasaulyje nėra vieningo traukos vamzdžio slėgio svyravimo amplitudės diapazono standarto. Paprastai didelės galios elektrinės sukimosi greitis yra mažas, o vibracijos amplitudė maža, tačiau mažos galios elektrinės savitasis greitis yra didelis, o slėgio svyravimo amplitudė gana didelė.
2) Sustiprinti vandens turbinų gaminių kokybės kontrolę ir pagerinti priežiūros lygį. Hidraulinės turbinos projektavimo etape hidraulinės turbinos gaminių kokybės kontrolės stiprinimas taip pat yra svarbus būdas pagerinti jos veikimo stabilumą. Todėl, pirma, reikėtų pagerinti hidraulinės turbinos srauto kanalų standumą, kad būtų sumažinta jos deformacija veikiant hidrauliniam poveikiui. Be to, projektuotojas taip pat turėtų visapusiškai atsižvelgti į traukos vamzdžio natūralaus dažnio ir srauto sūkurio juostos bei bėgelio natūralaus dažnio rezonanso galimybę esant mažai apkrovai.
Be to, mentės pereinamoji dalis turėtų būti suprojektuota moksliškai. Mentės šaknies vietiniam sutvirtinimui turėtų būti naudojamas baigtinių elementų analizės metodas, siekiant sumažinti įtempių koncentraciją. Bėgelio gamybos etape turėtų būti taikomas griežtas gamybos procesas, o medžiagoje turėtų būti naudojamas nerūdijantis plienas. Galiausiai, bėgelio modeliavimui ir mentės storiui valdyti turėtų būti naudojama trimatė programinė įranga. Apdorojus bėgelį, turėtų būti atliekamas balanso bandymas, siekiant išvengti svorio nuokrypio ir pagerinti balansą. Siekiant geriau užtikrinti hidraulinės turbinos kokybę, reikia sustiprinti jos vėlesnę priežiūrą.
Štai kelios hidraulinės turbinos mazgo stabilumo optimizavimo priemonės. Hidraulinės turbinos stabilumo optimizavimui reikėtų pradėti nuo projektavimo etapo, sujungti realią situaciją ir darbo patirtį bei nuolat optimizuoti ir tobulinti atliekant modelio bandymus. Be to, kokias priemones turime naudoti, kad optimizuotume stabilumą naudojimo metu? Tęskime kitame straipsnyje.
Kaip pagerinti ir optimizuoti naudojamų hidrogeneratorių stabilumą.
Vandens turbinos eksploatavimo metu jos mentės, sraigtas ir kiti komponentai palaipsniui patiria kavitaciją ir dilimą. Todėl būtina reguliariai aptikti ir remontuoti vandens turbiną. Šiuo metu labiausiai paplitęs hidraulinių turbinų priežiūros metodas yra remontinis suvirinimas. Atliekant konkrečius remontinio suvirinimo darbus, visada reikėtų atkreipti dėmesį į deformuotų komponentų deformaciją. Baigus remontinio suvirinimo darbus, taip pat reikėtų atlikti neardomuosius bandymus ir lyginti paviršių.
Kasdienio hidroelektrinės valdymo stiprinimas padeda užtikrinti normalų hidraulinio turbinos bloko veikimą, pagerinti jo veikimo stabilumą ir darbo efektyvumą.
① Vandens turbinų agregatų eksploatavimas turi būti griežtai kontroliuojamas laikantis atitinkamų nacionalinių taisyklių. Hidroelektrinės paprastai atlieka dažnio moduliavimą ir piko mažinimą sistemoje. Per trumpą laiką darbo valandos už garantuoto veikimo diapazono ribų iš esmės yra neišvengiamos. Praktiškai darbo valandos už veikimo diapazono ribų turėtų būti kuo labiau kontroliuojamos maždaug 5 %.
② Vandens turbinos bloko veikimo sąlygomis reikėtų kiek įmanoma vengti vibracijos zonos. Francis turbina paprastai turi vieną arba dvi vibracijos zonas, todėl turbinos paleidimo ir išjungimo etape galima taikyti kirtimo metodą, kad būtų kuo labiau išvengta vibracijos zonos. Be to, kasdien dirbant vandens turbinos bloką, paleidimų ir išjungimų skaičius turėtų būti kuo labiau sumažintas. Kadangi dažno paleidimo ir išjungimo metu turbinos greitis ir vandens slėgis nuolat keičiasi, o šis reiškinys yra labai nepalankus bloko stabilumui.
③ Naujojoje eroje mokslas ir technologijos sparčiai vystosi. Kasdien eksploatuojant hidroelektrines, taip pat turėtų būti naudojami pažangūs aptikimo metodai, skirti vandens turbinų agregatų veikimo būsenai stebėti realiuoju laiku, siekiant užtikrinti vandens turbinų veikimo stabilumą.
Tai yra priemonės, skirtos hidrogeneratorių blokų stabilumui optimizuoti. Įgyvendinant optimizavimo priemones, turėtume moksliškai ir pagrįstai sukurti optimizavimo schemą pagal konkrečią realią situaciją. Be to, įprasto kapitalinio remonto ir techninės priežiūros metu atkreipkite dėmesį į tai, ar nėra vandens turbinos bloko statoriaus, rotoriaus ir kreipiamųjų guolių problemų, kad būtų išvengta vandens turbinos bloko vibracijos.
Įrašo laikas: 2021 m. rugsėjo 24 d.
