Kādi ir ūdens turbīnas darbības parametri?
Ūdens turbīnas pamatdarba parametri ietver galvu, plūsmas ātrumu, ātrumu, jaudu un efektivitāti.
Turbīnas ūdens spiediens attiecas uz ūdens plūsmas enerģijas svara vienības starpību starp turbīnas ieplūdes sekciju un izplūdes sekciju, izteiktu H un mērītu metros.
Ūdens turbīnas plūsmas ātrums attiecas uz ūdens plūsmas tilpumu, kas iziet cauri turbīnas šķērsgriezumam laika vienībā.
Turbīnas ātrums attiecas uz turbīnas galvenās vārpstas apgriezienu skaitu minūtē.
Ūdens turbīnas jauda attiecas uz jaudu, kas tiek sasniegta ūdens turbīnas vārpstas galā.
Turbīnas efektivitāte attiecas uz turbīnas jaudas attiecību pret ūdens plūsmas jaudu.
Kādi ir ūdens turbīnu veidi?
Ūdens turbīnas var iedalīt divās kategorijās: pretuzbrukuma tipa un impulsa tipa. Pretuzbrukuma turbīnām ir seši veidi: jauktas plūsmas turbīna (HL), aksiālās plūsmas fiksēto lāpstiņu turbīna (ZD), aksiālās plūsmas fiksēto lāpstiņu turbīna (ZZ), slīpās plūsmas turbīna (XL), caurplūdes fiksēto lāpstiņu turbīna (GD) un caurplūdes fiksēto lāpstiņu turbīna (GZ).
Ir trīs impulsa turbīnu veidi: kausa tipa (griezēja tipa) turbīnas (CJ), slīpā tipa turbīnas (XJ) un divkāršā krāna tipa turbīnas (SJ).
3. Kas ir pretuzbrukuma turbīna un impulsa turbīna?
Ūdens turbīnu, kas pārveido ūdens plūsmas potenciālo enerģiju, spiediena enerģiju un kinētisko enerģiju cietā mehāniskā enerģijā, sauc par pretuzbrukuma ūdens turbīnu.
Ūdens turbīnu, kas pārveido ūdens plūsmas kinētisko enerģiju cietā mehāniskā enerģijā, sauc par impulsa turbīnu.
Kādas ir jauktas plūsmas turbīnu īpašības un pielietojuma joma?
Jauktas plūsmas turbīnā, kas pazīstama arī kā Francis turbīna, ūdens plūsma ieplūst lāpstiņritenī radiāli un izplūst parasti aksiāli. Jauktas plūsmas turbīnām ir plašs ūdens spiediena pielietojumu klāsts, vienkārša konstrukcija, uzticama darbība un augsta efektivitāte. Tā ir viena no mūsdienās visplašāk izmantotajām ūdens turbīnām. Piemērojamais ūdens spiediena diapazons ir 50–700 m.
Kādas ir rotējošās ūdens turbīnas īpašības un pielietojuma joma?
Aksiālās plūsmas turbīnā ūdens plūsma lāpstiņriteņa zonā plūst aksiāli, un ūdens plūsma mainās no radiālās uz aksiālo starp virzošajām lāpstiņām un lāpstiņriteni.
Fiksētās propellera konstrukcija ir vienkārša, taču tās efektivitāte strauji samazinās, novirzoties no projektētajiem nosacījumiem. Tā ir piemērota elektrostacijām ar mazu jaudu un nelielām ūdens spiediena izmaiņām, kas parasti svārstās no 3 līdz 50 metriem. Rotējošās propellera konstrukcija ir samērā sarežģīta. Tā panāk virzošo lāpstiņu un lāpstiņu divkāršu regulēšanu, koordinējot lāpstiņu un virzošo lāpstiņu rotāciju, paplašinot augstas efektivitātes zonas jaudas diapazonu un nodrošinot labu darbības stabilitāti. Pašlaik pielietotā ūdens spiediena diapazons svārstās no dažiem metriem līdz 50–70 m.
Kādas ir spaiņa ūdens turbīnu īpašības un pielietojuma joma?
Spaiņa tipa ūdens turbīna, kas pazīstama arī kā Petiona turbīna, darbojas, ar sprauslas strūklu triecot turbīnas spaiņa lāpstiņas turbīnas perimetra tangenciālajā virzienā. Spaiņa tipa ūdens turbīna tiek izmantota augsta ūdens spiediena gadījumā, maza spaiņa tipa turbīna tiek izmantota 40–250 m ūdens spiedienam, bet liela spaiņa tipa turbīna – 400–4500 m ūdens spiedienam.
7. Kādas ir slīpās turbīnas īpašības un pielietojuma joma?
Slīpā ūdens turbīna no sprauslas rada strūklu, kas ieplūdes atverē veido leņķi (parasti 22,5 grādi) ar lāpstiņriteņa plakni. Šāda veida ūdens turbīna tiek izmantota mazās un vidēja lieluma hidroelektrostacijās ar piemērotu spiediena diapazonu zem 400 m.
Kāda ir kausa tipa ūdens turbīnas pamatstruktūra?
Kausa tipa ūdens turbīnai ir šādi pārslodzes komponenti, kuru galvenās funkcijas ir šādas:
(l) Sprauslu veido ūdens plūsma no augšpus spiediena caurules, kas iet caur sprauslu, veidojot strūklu, kas iedarbojas uz lāpstiņriteni. Ūdens plūsmas spiediena enerģija sprauslas iekšpusē tiek pārveidota strūklas kinētiskajā enerģijā.
(2) Adata, pārvietojot adatu, maina no sprauslas izsmidzināmās strūklas diametru, tādējādi mainot arī ūdens turbīnas ieplūdes plūsmas ātrumu.
(3) Rats sastāv no diska un vairākiem uz tā piestiprinātiem kausiem. Strūkla steidzas uz kausiem un nodod tiem savu kinētisko enerģiju, tādējādi liekot ritenim griezties un veikt darbu.
(4) Deflektors atrodas starp sprauslu un lāpstiņriteni. Kad turbīna pēkšņi samazina slodzi, deflektors ātri novirza strūklu spaiņa virzienā. Šajā brīdī adata lēnām aizvērsies pozīcijā, kas piemērota jaunajai slodzei. Pēc tam, kad sprausla stabilizējas jaunajā pozīcijā, deflektors atgriežas strūklas sākotnējā pozīcijā un gatavojas nākamajai darbībai.
(5) Korpuss nodrošina vienmērīgu ūdens plūsmas novadīšanu lejup pa straumi, un spiediens korpusa iekšpusē ir līdzvērtīgs atmosfēras spiedienam. Korpuss kalpo arī ūdens turbīnas gultņu atbalstam.
9. Kā lasīt un saprast ūdens turbīnas zīmolu?
Saskaņā ar JBB84-74 “Turbīnu modeļu apzīmējumu noteikumiem” Ķīnā turbīnas apzīmējums sastāv no trim daļām, kas atdalītas ar “-”. Pirmās daļas simbols ir ķīniešu piņjiņa pirmais burts, kas apzīmē ūdens turbīnas tipu, un arābu cipari apzīmē ūdens turbīnas raksturīgo īpatnējo ātrumu. Otrā daļa sastāv no diviem ķīniešu piņjiņa burtiem, pirmais apzīmē ūdens turbīnas galvenās vārpstas izkārtojumu, bet otrais — ieplūdes kameras raksturlielumus. Trešā daļa ir riteņa nominālais diametrs centimetros.
Kā tiek norādīti dažādu veidu ūdens turbīnu nominālie diametri?
Jauktas plūsmas turbīnas nominālais diametrs ir maksimālais diametrs lāpstiņriteņa lāpstiņu ieplūdes malā, kas ir diametrs lāpstiņriteņa apakšējā gredzena un lāpstiņu ieplūdes malas krustpunktā.
Aksiālo un slīpās plūsmas turbīnu nominālais diametrs ir diametrs lāpstiņriteņa kameras iekšpusē lāpstiņriteņa ass un lāpstiņriteņa kameras krustpunktā.
Kausa tipa ūdens turbīnas nominālais diametrs ir piķa apļa diametrs, pie kura tinējs ir pieskare galvenajai līnijai strūklā.
Kādi ir galvenie kavitācijas cēloņi ūdens turbīnās?
Kavitācijas cēloņi ūdens turbīnās ir samērā sarežģīti. Parasti tiek uzskatīts, ka spiediena sadalījums turbīnas rotorā ir nevienmērīgs. Piemēram, ja rotors ir uzstādīts pārāk augstu attiecībā pret ūdens līmeni lejpus straumes, ātrgaitas ūdens plūsma, kas iet cauri zema spiediena zonai, mēdz sasniegt iztvaikošanas spiedienu un radīt burbuļus. Kad ūdens ieplūst augsta spiediena zonā, spiediena palielināšanās dēļ burbuļi kondensējas, un ūdens plūsmas daļiņas lielā ātrumā saduras burbuļu centrā, lai aizpildītu kondensācijas radītās spraugas, tādējādi radot spēcīgu hidraulisku triecienu un elektroķīmiskus efektus, izraisot lāpstiņu eroziju, kā rezultātā veidojas bedrītes un šūnveida poras, un pat caurumi.
Kādi ir galvenie pasākumi kavitācijas novēršanai ūdens turbīnās?
Kavitācijas sekas ūdens turbīnās ir trokšņa, vibrācijas radīšana un strauja efektivitātes samazināšanās, kas noved pie lāpstiņu erozijas, bedrīšu un šūnveida poru veidošanās un pat caurumu veidošanās caur iespiešanos, kā rezultātā tiek bojāta iekārta un tā nevar darboties. Tāpēc jācenšas izvairīties no kavitācijas darbības laikā. Pašlaik galvenie pasākumi kavitācijas radīto bojājumu novēršanai un samazināšanai ir šādi:
(l) Pareizi projektējiet turbīnas rotoru, lai samazinātu turbīnas kavitācijas koeficientu.
(2) Uzlabot ražošanas kvalitāti, nodrošināt pareizu asmeņu ģeometrisko formu un relatīvo novietojumu, kā arī pievērst uzmanību gludām un pulētām virsmām.
(3) Izmantojot pretkavitācijas materiālus, lai samazinātu kavitācijas radītos bojājumus, piemēram, nerūsējošā tērauda riteņus.
(4) Pareizi nosakiet ūdens turbīnas uzstādīšanas augstumu.
(5) Uzlabot darbības apstākļus, lai novērstu turbīnas ilgstošu darbību ar zemu spiedienu un zemu slodzi. Parasti nav atļauts ūdens turbīnām darboties ar zemu jaudu (piemēram, zem 50% no nominālās jaudas). Vairāku hidroelektrostaciju gadījumā jāizvairās no vienas iekārtas ilgstošas darbības ar zemu slodzi un pārslodzi.
(6) Lai izvairītos no kavitācijas bojājumu ļaundabīgas attīstības, savlaicīga apkope un uzmanība jāpievērš remonta metināšanas pulēšanas kvalitātei.
(7) Izmantojot gaisa padeves ierīci, izplūdes caurulē tiek ievadīts gaiss, lai novērstu pārmērīgu vakuumu, kas var izraisīt kavitāciju.
Kā tiek klasificētas lielās, vidējās un mazās elektrostacijas?
Saskaņā ar pašreizējiem departamentu standartiem iekārtas ar uzstādīto jaudu, kas mazāka par 50 000 kW, tiek uzskatītas par mazām; vidēja izmēra iekārtas ar uzstādīto jaudu no 50 000 līdz 250 000 kW; uzstādītā jauda, kas lielāka par 250 000 kW, tiek uzskatītas par lielām.
Kāds ir hidroelektrostacijas enerģijas ražošanas pamatprincips?
Hidroelektroenerģijas ražošana ir hidrauliskās enerģijas (ar ūdens spiedienu) izmantošana, lai darbinātu hidrauliskās iekārtas (turbīnu) rotāciju, pārveidojot ūdens enerģiju mehāniskajā enerģijā. Ja turbīnai ir pievienots cita veida mehānisms (ģenerators), lai rotācijas laikā ražotu elektrību, mehāniskā enerģija tiek pārveidota elektriskajā enerģijā. Hidroelektroenerģijas ražošana savā ziņā ir process, kurā ūdens potenciālā enerģija tiek pārveidota mehāniskajā enerģijā un pēc tam elektriskajā enerģijā.
Kādas ir hidraulisko resursu attīstības metodes un hidroelektrostaciju pamatveidi?
Hidraulisko resursu attīstības metodes tiek izvēlētas atkarībā no koncentrētā krituma, un parasti ir trīs pamatmetodes: dambja tips, novirzes tips un jaukts tips.
(1) Dambja tipa hidroelektrostacija ir hidroelektrostacija, kas uzbūvēta upes gultnē ar koncentrētu kritumu un noteiktu rezervuāra ietilpību un atrodas netālu no dambja.
(2) Ūdens novadīšanas hidroelektrostacija ir hidroelektrostacija, kas pilnībā izmanto upes dabisko kritumu, lai novadītu ūdeni un ražotu elektroenerģiju, bez rezervuāra vai regulēšanas jaudas, un kas atrodas uz tālu lejteces upes.
(3) Hibrīda hidroelektrostacija ir hidroelektrostacija, kas izmanto ūdens pilienu, kas daļēji veidojies, būvējot dambi, un daļēji izmanto upes gultnes dabisko kritumu ar noteiktu uzglabāšanas jaudu. Elektrostacija atrodas lejtecē esošā upes gultnē.
Kas ir plūsma, kopējā notece un vidējā gada plūsma?
Plūsmas ātrums attiecas uz ūdens daudzumu, kas laika vienībā iziet cauri upes (vai hidrauliskās būves) šķērsgriezumam, izteikts kubikmetros sekundē;
Kopējā notece attiecas uz kopējās ūdens plūsmas summu caur upes posmu hidroloģiskajā gadā, izteiktu 104 m3 vai 108 m3;
Vidējais gada plūsmas ātrums attiecas uz upes posma vidējo gada plūsmas ātrumu Q3/S, kas aprēķināts, pamatojoties uz esošajām hidroloģiskajām rindām.
Kādas ir mazas hidroelektrostacijas mezgla projekta galvenās sastāvdaļas?
Tas galvenokārt sastāv no četrām daļām: ūdens aiztures konstrukcijām (dambjiem), plūdu novadīšanas konstrukcijām (pārplūdes kanāliem vai vārtiem), ūdens novadīšanas konstrukcijām (novades kanāliem vai tuneļiem, tostarp spiediena regulēšanas šahtām) un elektrostaciju ēkām (ieskaitot notekūdeņu kanālus un spiediena paaugstināšanas stacijas).
18. Kas ir noteces hidroelektrostacija? Kādas ir tās īpašības?
Elektrostaciju bez regulējoša rezervuāra sauc par noteces hidroelektrostaciju. Šāda veida hidroelektrostacija izvēlas savu uzstādīto jaudu, pamatojoties uz upes gultnes vidējo gada plūsmas ātrumu un potenciālo ūdens spiedienu, ko tā var iegūt. Sausajā sezonā elektroenerģijas ražošana strauji samazinās, mazāk nekā par 50%, un dažreiz pat nevar ražot elektroenerģiju, ko ierobežo upes dabiskā plūsma, savukārt mitrajā sezonā ir liels daudzums atstāta ūdens.
19. Kas ir jauda? Kā novērtēt jaudu un aprēķināt hidroelektrostacijas saražoto elektroenerģijas daudzumu?
Hidroelektrostacijā (elektrostacijā) hidroģeneratora bloka saražoto enerģiju sauc par jaudu, un noteikta upes ūdens plūsmas posma jauda atspoguļo šī posma ūdens enerģijas resursus. Ūdens plūsmas jauda attiecas uz ūdens enerģijas daudzumu laika vienībā. Vienādojumā N=9,81 η QH, Q ir plūsmas ātrums (m3/S); H ir ūdens spiediens (m); N ir hidroelektrostacijas jauda (W); η ir hidroģeneratora lietderības koeficients. Mazo hidroelektrostaciju jaudas aptuvenā formula ir N=(6,0-8,0) QH. Gada elektroenerģijas ražošanas formula ir E=NT, kur N ir vidējā jauda; T ir gada izmantošanas stundas.
Kāds ir uzstādītās jaudas gada izmantošanas stundu skaits?
Attiecas uz hidroelektrostacijas ģeneratora bloka vidējo pilnas slodzes darbības laiku gada laikā. Tas ir svarīgs rādītājs hidroelektrostaciju ekonomiskā ieguvuma mērīšanai, un mazām hidroelektrostacijām ir jābūt vairāk nekā 3000 stundu gada izmantošanas stundām.
21. Kas ir ikdienas korekcija, nedēļas korekcija, gada korekcija un daudzgadu korekcija?
(1) Dienas regulēšana: attiecas uz noteces pārdali diennakts laikā ar 24 stundu regulēšanas periodu.
(2) Nedēļas korekcija: Korekcijas periods ir viena nedēļa (7 dienas).
(3) Ikgadējā regulēšana: Noteces pārdale viena gada laikā, kad plūdu sezonā var uzglabāt tikai daļu no liekā ūdens, tiek saukta par nepilnīgu ikgadējo regulēšanu (vai sezonālo regulēšanu); Spēja pilnībā pārdalīt ienākošo ūdeni gada laikā atbilstoši ūdens patēriņa prasībām, bez nepieciešamības atteikties no ūdens, tiek saukta par ikgadējo regulēšanu.
(4) Daudzgadu regulēšana: Ja rezervuāra tilpums ir pietiekami liels, lai daudzus gadus uzkrātu lieko ūdeni rezervuārā un pēc tam to sadalītu vairākos sausos gados ikgadējai regulēšanai, to sauc par daudzgadu regulēšanu.
22. Kas ir upes piliens?
Augstuma starpību starp diviem izmantotā upes posma šķērsgriezumiem sauc par kritumu; Augstuma starpību starp ūdens virsmām upes iztekā un ietekā sauc par kopējo kritumu.
23. Kāds ir nokrišņu daudzums, nokrišņu ilgums, nokrišņu intensitāte, nokrišņu platība, lietusgāzes centrs?
Nokrišņi ir kopējais ūdens daudzums, kas nokrīt noteiktā vietā vai apgabalā noteiktā laika periodā, izteikts milimetros.
Nokrišņu ilgums attiecas uz nokrišņu ilgumu.
Nokrišņu intensitāte attiecas uz nokrišņu daudzumu laika vienībā, izteiktu mm/h.
Nokrišņu platība ir horizontālā platība, ko klāj nokrišņi, izteikta km2.
Lietusgāzes centrs attiecas uz nelielu lokālu teritoriju, kur koncentrējas lietusgāze.
24. Kas ir inženiertehnisko investīciju tāme? Inženiertehnisko investīciju tāme un inženiertehniskais budžets?
Inženiertehniskais budžets ir tehniski ekonomisks dokuments, kas naudas izteiksmē apkopo visus nepieciešamos būvniecības līdzekļus projektam. Sākotnējais projektēšanas budžets ir svarīga sākotnējo projektēšanas dokumentu sastāvdaļa un galvenais pamats ekonomiskās racionalitātes novērtēšanai. Apstiprinātais kopējais budžets ir svarīgs valsts atzīts rādītājs pamata būvniecības investīcijām, un tas ir arī pamats pamata būvniecības plānu un piedāvājumu projektu sagatavošanai. Inženiertehnisko investīciju tāme ir investīciju summa, kas veikta priekšizpētes posmā. Inženiertehniskais budžets ir investīciju summa, kas veikta būvniecības fāzē.
Kādi ir hidroelektrostaciju galvenie ekonomiskie rādītāji?
(1) Investīcijas kilovatu vienībā attiecas uz nepieciešamajām investīcijām uz vienu uzstādītās jaudas kilovatu.
(2) Enerģijas ieguldījums uz vienību attiecas uz nepieciešamajiem ieguldījumiem uz vienu elektroenerģijas kilovatstundu.
(3) Elektroenerģijas izmaksas ir maksa, kas tiek maksāta par katru elektroenerģijas kilovatstundu.
(4) Uzstādītās jaudas gada izmantošanas stundas ir hidroelektrostaciju iekārtu izmantošanas līmeņa mērs.
(5) Elektroenerģijas pārdošanas cena ir cena par kilovatstundu elektroenerģijas, kas pārdota tīklā.
Kā aprēķināt hidroelektrostaciju galvenos ekonomiskos rādītājus?
Hidroelektrostaciju galvenie ekonomiskie rādītāji tiek aprēķināti pēc šādas formulas:
(1) Vienības kilovatu investīcijas = kopējās investīcijas hidroelektrostacijas būvniecībā / kopējā hidroelektrostacijas uzstādītā jauda
(2) Vienības enerģijas investīcijas = kopējās investīcijas hidroelektrostacijas būvniecībā / hidroelektrostacijas vidējā gada saražotā elektroenerģijas ražošana
(3) Uzstādītās jaudas gada izmantošanas stundas = vidējā gada saražotā elektroenerģijas ražošana / kopējā uzstādītā jauda
Publicēšanas laiks: 2024. gada 28. oktobris
