Onlangs heeft Forster Zuid-Afrikaanse klanten succesvol geholpen bij het upgraden van het geïnstalleerde vermogen van zijn waterkrachtcentrale van 100 kW naar 200 kW. Het upgradeplan is als volgt:
200 kW Kaplan turbinegenerator
Nominale opvoerhoogte 8,15 m
Ontwerpdebiet 3,6 m³/s
Maximale doorstroming 8,0 m³/s
Minimale doorstroming 3,0 m³/s
Nominaal geïnstalleerd vermogen 200 kW
De klant is in december vorig jaar begonnen met de modernisering van de waterkrachtcentrale. Forster heeft de turbine en generator vervangen en het besturingssysteem gemoderniseerd. Na een verhoging van de valhoogte met 1 meter werd het geïnstalleerde vermogen verhoogd van 100 kW naar 200 kW en werd de netaansluiting gerealiseerd. De centrale is nu succesvol aangesloten op het elektriciteitsnet en de klanten zijn zeer tevreden.
Voordelen van de Forster axiale turbine
1. Hoge specifieke snelheid en goede energiekarakteristieken. Daardoor zijn de snelheid en het debiet per eenheid hoger dan die van een Francis-turbine. Bij dezelfde opvoerhoogte en vermogen kan de hydraulische turbinegeneratorunit aanzienlijk kleiner worden, het gewicht van de unit worden verlaagd en materiaal worden bespaard, wat resulteert in hoge economische voordelen.
2. De vorm en ruwheid van de schoepen van een axiale turbine zijn gemakkelijk te produceren. Omdat de schoepen van een axiale turbine kunnen roteren, is het gemiddelde rendement hoger dan dat van een Francis-turbine. Bij veranderingen in belasting en valhoogte verandert het rendement nauwelijks.
3. De schoepen van de axiale schoepenradturbine kunnen worden gedemonteerd om de productie en het transport te vergemakkelijken.
Daarom blijft de axiale turbine stabiel over een groot werkingsbereik, heeft hij minder trillingen en een hoog rendement en vermogen. Bij lage waterhoogte vervangt hij vrijwel de Francis-turbine. De afgelopen decennia heeft hij een grote ontwikkeling doorgemaakt en wordt hij breed toegepast, zowel qua vermogen per eenheid als bij verschillende waterhoogtes.
Nadelen van de Forster axiale turbine
1. Het aantal schoepen is klein en ze zijn vrijdragend, waardoor de sterkte gering is en ze niet geschikt zijn voor waterkrachtcentrales met een gemiddelde tot hoge valhoogte.
2. Door de grote doorstroom en hoge snelheid van de turbine is de aanzuighoogte kleiner dan bij een Francis-turbine bij dezelfde waterhoogte. Dit resulteert in een grotere uitgravingsdiepte en een relatief hoge investering in de fundering van de energiecentrale.
Gezien de bovengenoemde tekortkomingen van de axiale turbine, wordt het toepassingsbereik ervan voortdurend verbeterd door het gebruik van nieuwe materialen met een hoge sterkte en cavitatiebestendigheid bij de turbineproductie en door het optimaliseren van de spanningsverdeling in de turbinebladen. Momenteel ligt het toepassingsbereik van de axiale propeller turbine tussen de 3 en 90 meter, waarmee het in het segment van de Francis turbine is terechtgekomen.
Geplaatst op: 11 maart 2022
