Jakie są parametry robocze turbiny wodnej?
Podstawowe parametry robocze turbiny wodnej obejmują: wysokość podnoszenia, natężenie przepływu, prędkość, wydajność i sprawność.
Ciśnienie wody w turbinie odnosi się do różnicy w jednostkowej masie energii przepływu wody pomiędzy sekcją wlotową i wylotową turbiny, wyrażanej w H i mierzonej w metrach.
Przepływ wody w turbinie wodnej odnosi się do objętości wody przepływającej przez przekrój poprzeczny turbiny w jednostce czasu.
Prędkość turbiny odnosi się do liczby obrotów głównego wału turbiny na minutę.
Moc wyjściowa turbiny wodnej odnosi się do mocy wyjściowej na końcu wału turbiny wodnej.
Sprawność turbiny oznacza stosunek mocy turbiny do przepływu wody.
Jakie są rodzaje turbin wodnych?
Turbiny wodne można podzielić na dwie kategorie: typu kontratakowego i typu impulsowego. Turbina kontratakowa obejmuje sześć typów: turbina o przepływie mieszanym (HL), turbina o stałym łopacie z przepływem osiowym (ZD), turbina o stałym łopacie z przepływem osiowym (ZZ), turbina o przepływie skośnym (XL), turbina o stałym łopacie z przepływem przelotowym (GD) i turbina o stałym łopacie z przepływem przelotowym (GZ).
Istnieją trzy rodzaje turbin akcyjnych: turbiny kubełkowe (typ tnący) (CJ), turbiny skośne (XJ) i turbiny dwukranowe (SJ).
3. Czym jest turbina kontratakowa i turbina impulsowa?
Turbina wodna, która zamienia energię potencjalną, energię ciśnienia i energię kinetyczną przepływu wody na stałą energię mechaniczną, nazywana jest turbiną wodną kontratakującą.
Turbina wodna, która zamienia energię kinetyczną przepływu wody na stałą energię mechaniczną, nazywa się turbiną akcyjną.
Jakie są cechy i zakres stosowania turbin mieszanych?
Turbina o przepływie mieszanym, znana również jako turbina Francisa, ma przepływ wody wchodzący do wirnika promieniowo i wypływający generalnie osiowo. Turbiny o przepływie mieszanym mają szeroki zakres zastosowań w zakresie wysokości podnoszenia wody, prostą konstrukcję, niezawodną pracę i wysoką wydajność. Jest to jedna z najczęściej używanych turbin wodnych w czasach współczesnych. Zakres wysokości podnoszenia wody wynosi 50–700 m.
Jakie są cechy charakterystyczne i zakres zastosowania obrotowej turbiny wodnej?
Turbina o przepływie osiowym, przepływ wody w obszarze wirnika odbywa się osiowo, a pomiędzy łopatkami kierowniczymi a wirnikiem zmienia się z promieniowego na osiowy.
Stała konstrukcja śmigła jest prosta, ale jej wydajność gwałtownie spada, gdy odbiega od warunków projektowych. Nadaje się do elektrowni o niskiej mocy i niewielkich zmianach wysokości podnoszenia wody, zwykle w zakresie od 3 do 50 metrów. Obrotowa konstrukcja śmigła jest stosunkowo złożona. Osiąga podwójną regulację łopatek kierowniczych i łopatek poprzez koordynację obrotów łopatek i łopatek kierowniczych, rozszerzając zakres wyjściowy strefy wysokiej wydajności i zapewniając dobrą stabilność operacyjną. Obecnie zakres stosowanej wysokości podnoszenia wody waha się od kilku metrów do 50-70 m.
Jakie są cechy i zakres zastosowania turbin wodnych?
Turbina wodna typu kubełkowego, znana również jako turbina Petion, działa poprzez uderzanie w łopatki kubełkowe turbiny wzdłuż kierunku stycznego obwodu turbiny strumieniem z dyszy. Turbina wodna typu kubełkowego jest stosowana przy wysokich ciśnieniach wody, przy czym małe typy kubełkowe są stosowane przy ciśnieniach wody 40-250 m, a duże typy kubełkowe są stosowane przy ciśnieniach wody 400-4500 m.
7. Jakie są cechy i zakres zastosowania turbiny skośnej?
Pochylona turbina wodna wytwarza strumień z dyszy, który tworzy kąt (zwykle 22,5 stopnia) z płaszczyzną wirnika na wlocie. Ten typ turbiny wodnej jest stosowany w małych i średnich elektrowniach wodnych o odpowiednim zakresie ciśnienia poniżej 400 m.
Jaka jest podstawowa budowa turbiny wodnej typu łopatkowego?
Turbina wodna typu łopatkowego posiada następujące elementy nadprądowe, których głównymi funkcjami są:
(l) Dysza powstaje w wyniku przepływu wody z rury ciśnieniowej znajdującej się wyżej, przechodzącej przez dyszę, tworząc strumień, który uderza w wirnik. Energia ciśnienia przepływu wody wewnątrz dyszy jest przekształcana w energię kinetyczną strumienia.
(2) Igła zmienia średnicę strumienia rozpylanego z dyszy poprzez jej przesuwanie, zmieniając w ten sposób również natężenie przepływu wlotowego turbiny wodnej.
(3) Koło składa się z tarczy i kilku zamocowanych na niej wiader. Strumień powietrza pędzi w kierunku wiader i przekazuje im swoją energię kinetyczną, wprawiając w ten sposób koło w ruch obrotowy i wykonując pracę.
(4) Deflektor znajduje się pomiędzy dyszą a wirnikiem. Gdy turbina nagle zmniejszy obciążenie, deflektor szybko odchyla strumień w kierunku wiadra. W tym momencie igła powoli zamknie się do pozycji odpowiedniej dla nowego obciążenia. Po ustabilizowaniu się dyszy w nowej pozycji deflektor powraca do pierwotnej pozycji strumienia i przygotowuje się do następnej akcji.
(5) Obudowa umożliwia płynne odprowadzanie całego strumienia wody w dół, a ciśnienie wewnątrz obudowy jest równoważne ciśnieniu atmosferycznemu. Obudowa służy również do podtrzymywania łożysk turbiny wodnej.
9. Jak czytać i rozumieć markę turbiny wodnej?
Zgodnie z JBB84-74 „Zasadami oznaczania modeli turbin” w Chinach oznaczenie turbiny składa się z trzech części, oddzielonych znakiem „-” między każdą częścią. Symbol w pierwszej części to pierwsza litera chińskiego Pinyin oznaczająca typ turbiny wodnej, a cyfry arabskie oznaczają charakterystyczną prędkość turbiny wodnej. Druga część składa się z dwóch chińskich liter Pinyin, pierwsza oznacza układ wału głównego turbiny wodnej, a druga oznacza charakterystykę komory wlotowej. Trzecia część to nominalna średnica koła w centymetrach.
W jaki sposób określa się średnice nominalne różnych typów turbin wodnych?
Średnica nominalna turbiny o przepływie mieszanym to maksymalna średnica na krawędzi wlotowej łopatek wirnika, która jest średnicą na przecięciu dolnego pierścienia wirnika i krawędzi wlotowej łopatek.
Średnica nominalna turbin o przepływie osiowym i pochyłym to średnica wewnątrz komory wirnika na przecięciu osi łopatek wirnika i komory wirnika.
Średnica nominalna turbiny wodnej typu łopatkowego to średnica okręgu podziałowego, przy którym wirnik jest styczny do głównej linii strumienia.
Jakie są główne przyczyny kawitacji w turbinach wodnych?
Przyczyny kawitacji w turbinach wodnych są stosunkowo złożone. Powszechnie uważa się, że rozkład ciśnienia wewnątrz wirnika turbiny jest nierównomierny. Na przykład, jeśli wirnik jest zainstalowany zbyt wysoko w stosunku do poziomu wody w dół, szybki przepływ wody przechodzący przez obszar niskiego ciśnienia jest podatny na osiągnięcie ciśnienia parowania i wytwarzanie pęcherzyków. Kiedy woda wpływa do strefy wysokiego ciśnienia, z powodu wzrostu ciśnienia pęcherzyki kondensują się, a cząsteczki przepływu wody zderzają się z dużą prędkością w kierunku środka pęcherzyków, aby wypełnić luki powstałe w wyniku kondensacji, generując w ten sposób duże uderzenie hydrauliczne i efekty elektrochemiczne, powodując erozję łopatek, co skutkuje powstawaniem wżerów i porów przypominających plaster miodu, a nawet penetracją w celu utworzenia otworów.
Jakie są główne środki zapobiegające kawitacji w turbinach wodnych?
Konsekwencją kawitacji w turbinach wodnych jest generowanie hałasu, wibracji i gwałtowny spadek wydajności, co prowadzi do erozji łopatek, powstawania wżerów i porów przypominających plaster miodu, a nawet powstawania dziur przez penetrację, co powoduje uszkodzenie jednostki i niemożność jej działania. Dlatego należy podjąć wysiłki, aby uniknąć kawitacji podczas pracy. Obecnie główne środki zapobiegające i zmniejszające uszkodzenia kawitacyjne obejmują:
(l) Prawidłowo zaprojektować wirnik turbiny w celu zmniejszenia współczynnika kawitacji turbiny.
(2) Popraw jakość produkcji, zapewnij prawidłowy kształt geometryczny i względne położenie ostrzy oraz zwróć uwagę na gładkie i polerowane powierzchnie.
(3) Stosowanie materiałów antykawitacyjnych w celu zmniejszenia uszkodzeń kawitacyjnych, np. kół ze stali nierdzewnej.
(4) Prawidłowo określić wysokość montażu turbiny wodnej.
(5) Poprawić warunki pracy, aby zapobiec długotrwałej pracy turbiny przy niskim ciśnieniu i niskim obciążeniu. Zazwyczaj nie dopuszcza się pracy turbin wodnych przy niskiej mocy wyjściowej (np. poniżej 50% mocy znamionowej). W przypadku elektrowni wodnych z wieloma jednostkami należy unikać długotrwałej pracy przy niskim obciążeniu i przeciążeniu pojedynczej jednostki.
(6) Należy zadbać o terminową konserwację i jakość polerowania spoin naprawczych, aby uniknąć złośliwego rozwoju uszkodzeń kawitacyjnych.
(7) Za pomocą urządzenia doprowadzającego powietrze do rury wylotowej wprowadza się powietrze w celu wyeliminowania nadmiernego podciśnienia, które może powodować kawitację.
Jak klasyfikuje się elektrownie duże, średnie i małe?
Zgodnie z obowiązującymi standardami resortowymi, urządzenia o mocy zainstalowanej mniejszej niż 50000 kW uważa się za małe; urządzenia średniej wielkości o mocy zainstalowanej od 50000 do 250000 kW; urządzenia o mocy zainstalowanej większej niż 250000 kW uważa się za duże.
Jaka jest podstawowa zasada wytwarzania energii wodnej?
Generowanie energii wodnej to wykorzystanie mocy hydraulicznej (z ciśnieniem wody) do napędzania maszyn hydraulicznych (turbiny) w celu obracania się, zamieniając energię wody na energię mechaniczną. Jeśli inny typ maszyn (generator) jest podłączony do turbiny w celu generowania energii elektrycznej podczas jej obracania, energia mechaniczna jest następnie zamieniana na energię elektryczną. Generowanie energii wodnej to w pewnym sensie proces przekształcania energii potencjalnej wody w energię mechaniczną, a następnie w energię elektryczną.
Jakie są metody zagospodarowania zasobów wodnych i podstawowe rodzaje elektrowni wodnych?
Metody zagospodarowania zasobów wodnych dobierane są w zależności od koncentracji spadku, przy czym wyróżnia się trzy podstawowe metody: typ zapory, typ przekierowania i typ mieszany.
(1) Elektrownia wodna typu zaporowego oznacza elektrownię wodną zbudowaną w korycie rzeki, ze skoncentrowanym spadkiem i określoną pojemnością zbiornika, zlokalizowaną w pobliżu zapory.
(2) Elektrownia wodna przekierowująca wodę to elektrownia wodna, która w pełni wykorzystuje naturalny spadek rzeki do przekierowywania wody i wytwarzania energii elektrycznej, bez zbiornika lub zdolności regulacyjnej i jest zlokalizowana na odległej rzece w dół rzeki.
(3) Hybrydowa elektrownia wodna odnosi się do elektrowni wodnej wykorzystującej spadek wody, częściowo utworzony przez budowę zapory i częściowo wykorzystujący naturalny spadek koryta rzeki, o określonej pojemności magazynowej. Elektrownia znajduje się w dolnym korycie rzeki.
Co to jest przepływ, całkowity odpływ i średni roczny przepływ?
Przepływ odnosi się do objętości wody przepływającej przez przekrój rzeki (lub budowli hydrotechnicznej) w jednostce czasu, wyrażanej w metrach sześciennych na sekundę;
Całkowity odpływ odnosi się do sumy całkowitego przepływu wody przez dany odcinek rzeki w roku hydrologicznym i jest wyrażany w 104 m3 lub 108 m3;
Średnioroczny przepływ odnosi się do średniego rocznego przepływu Q3/S odcinka rzeki, obliczonego na podstawie istniejących szeregów hydrologicznych.
Jakie są główne elementy projektu węzła małej elektrowni wodnej?
Składa się głównie z czterech części: budowli zatrzymujących wodę (zapór), budowli odprowadzających wodę powodziową (przelewów lub zapór), budowli przekierowujących wodę (kanałów lub tuneli przekierowujących, w tym szybów regulujących ciśnienie) oraz budynków elektrowni (w tym kanałów odprowadzających wodę dołem i stacji wspomagających).
18. Czym jest elektrownia wodna odpływowa? Jakie są jej cechy charakterystyczne?
Elektrownia bez zbiornika regulacyjnego nazywana jest elektrownią wodną odpływową. Ten typ elektrowni wodnej wybiera swoją zainstalowaną moc na podstawie średniego rocznego natężenia przepływu w korycie rzeki i potencjalnego ciśnienia wody, jakie może uzyskać. Generowanie energii w porze suchej gwałtownie spada, o mniej niż 50%, a czasami nawet nie może wytworzyć energii elektrycznej, co jest ograniczone przez naturalny przepływ rzeki, podczas gdy w porze deszczowej występuje duża ilość porzuconej wody.
19. Czym jest wyjście? Jak oszacować wyjście i obliczyć generację energii elektrycznej elektrowni wodnej?
W elektrowni wodnej (elektrowni) moc generowana przez jednostkę hydrogeneratora nazywana jest mocą wyjściową, a moc wyjściowa pewnego odcinka przepływu wody w rzece reprezentuje zasoby energii wodnej tego odcinka. Moc wyjściowa przepływu wody odnosi się do ilości energii wodnej na jednostkę czasu. W równaniu N=9,81 η QH, Q jest natężeniem przepływu (m3/S); H jest wysokością podnoszenia wody (m); N jest mocą wyjściową elektrowni wodnej (W); η jest współczynnikiem sprawności generatora hydroelektrycznego. Przybliżony wzór na moc wyjściową małych elektrowni wodnych to N=(6,0-8,0) QH. Wzór na roczną produkcję energii to E=NT, gdzie N jest średnią mocą wyjściową; T jest rocznymi godzinami wykorzystania.
Jaka jest roczna liczba godzin wykorzystania zainstalowanej mocy?
Odnosi się do średniego czasu pracy przy pełnym obciążeniu jednostki generatora hydroelektrycznego w ciągu roku. Jest to ważny wskaźnik pomiaru korzyści ekonomicznych elektrowni wodnych, a małe elektrownie wodne muszą mieć roczną liczbę godzin użytkowania wynoszącą ponad 3000 godzin.
21. Czym jest korekta dzienna, korekta tygodniowa, korekta roczna i korekta wieloletnia?
(1) Regulacja dzienna: oznacza redystrybucję odpływu w ciągu dnia i nocy, przy czym okres regulacji wynosi 24 godziny.
(2) Dostosowanie tygodniowe: Okres dostosowania wynosi jeden tydzień (7 dni).
(3) Regulacja roczna: Redystrybucja spływu w ciągu jednego roku, w której tylko część nadmiaru wody z sezonu powodziowego może zostać zmagazynowana, nazywana jest niepełną regulacją roczną (lub regulacją sezonową); Możliwość pełnej redystrybucji dopływającej wody w ciągu roku zgodnie z wymaganiami dotyczącymi zużycia wody, bez konieczności jej porzucania, nazywana jest regulacją roczną.
(4) Regulacja wieloletnia: Kiedy objętość zbiornika jest na tyle duża, że pozwala na magazynowanie nadmiaru wody przez wiele lat, a następnie przeznaczanie jej na kilka lat suchych w celu rocznej regulacji, nazywa się to regulacją wieloletnią.
22. Co to jest kropla rzeki?
Różnica wysokości między dwoma przekrojami poprzecznymi wykorzystywanego odcinka rzeki nazywana jest spadkiem; różnica wysokości między powierzchniami wody u źródła i u ujścia rzeki nazywana jest całkowitym spadkiem.
23. Jakie są opady, czas trwania opadów, intensywność opadów, obszar opadów, centrum ulewy?
Opady to całkowita ilość wody spadająca na określony punkt lub obszar w określonym przedziale czasowym, wyrażona w milimetrach.
Czas trwania opadów odnosi się do czasu trwania opadów.
Intensywność opadów odnosi się do ilości opadów w jednostce czasu, wyrażonej w mm/h.
Powierzchnia opadów odnosi się do poziomego obszaru pokrytego opadami, wyrażonego w km2.
Centrum ulewy oznacza niewielki obszar, na którym koncentruje się ulewa.
24. Czym jest oszacowanie inwestycji inżynieryjnych? Oszacowanie inwestycji inżynieryjnych i budżet inżynieryjny?
Budżet inżynieryjny to dokument techniczny i ekonomiczny, który gromadzi wszystkie niezbędne fundusze budowlane dla projektu w formie pieniężnej. Budżet wstępnego projektu jest ważnym składnikiem dokumentów wstępnego projektu i główną podstawą oceny racjonalności ekonomicznej. Zatwierdzony ogólny budżet jest ważnym wskaźnikiem uznawanym przez państwo dla podstawowych inwestycji budowlanych, a także stanowi podstawę do przygotowania podstawowych planów budowlanych i projektów przetargowych. Oszacowanie inwestycji inżynieryjnych to kwota inwestycji dokonana na etapie studium wykonalności. Budżet inżynieryjny to kwota inwestycji dokonana na etapie budowy.
Jakie są główne wskaźniki ekonomiczne elektrowni wodnych?
(1) Jednostka inwestycji kilowatowej odnosi się do inwestycji wymaganej na kilowat zainstalowanej mocy.
(2) Inwestycja jednostkowa w energię odnosi się do inwestycji wymaganej na kilowatogodzinę energii elektrycznej.
(3) Koszt energii elektrycznej to opłata za każdą kilowatogodzinę energii elektrycznej.
(4) Roczna liczba godzin wykorzystania mocy zainstalowanej jest miarą poziomu wykorzystania wyposażenia elektrowni wodnej.
(5) Ceną sprzedaży energii elektrycznej jest cena za kilowatogodzinę energii elektrycznej sprzedanej do sieci.
Jak obliczyć główne wskaźniki ekonomiczne elektrowni wodnych?
Podstawowe wskaźniki ekonomiczne elektrowni wodnych obliczane są według następującego wzoru:
(1) Jednostka inwestycji kilowatowej = całkowita inwestycja w budowę elektrowni wodnej/całkowita zainstalowana moc elektrowni wodnej
(2) Jednostkowa inwestycja energetyczna = całkowita inwestycja w budowę elektrowni wodnej/średnia roczna produkcja energii elektrycznej w elektrowni wodnej
(3) Roczne godziny wykorzystania mocy zainstalowanej = średnia roczna produkcja energii/całkowita moc zainstalowana
Czas publikacji: 28-paź-2024
