Niedawno Forster z powodzeniem pomógł klientom z RPA zwiększyć moc zainstalowaną swojej elektrowni wodnej o mocy 100 kW do 200 kW. Schemat modernizacji przedstawia się następująco.
Generator turbiny Kaplana o mocy 200 kW
Nominalna wysokość podnoszenia 8,15 m
Przepływ projektowy 3,6 m3/s
Maksymalny przepływ 8,0 m3/s
Minimalny przepływ 3,0 m3/s
Moc znamionowa zainstalowana 200 kW
Klient rozpoczął modernizację elektrowni wodnej w grudniu ubiegłego roku. Firma Forster wymieniła turbinę i generator dla klienta oraz zmodernizowała system sterowania. Po zwiększeniu ciśnienia wody o 1 m, moc zainstalowana została zwiększona ze 100 kW do 200 kW, a także dodano system przyłączenia do sieci. Obecnie elektrownia została pomyślnie podłączona do sieci w celu wytwarzania energii, a klienci są bardzo zadowoleni.
Zalety turbiny osiowej Forstera
1. Wysoka prędkość właściwa i dobre parametry energetyczne. Dzięki temu jej prędkość jednostkowa i przepływ jednostkowy są wyższe niż w przypadku turbiny Francisa. Przy tych samych parametrach ciśnienia i wydajności, może ona znacznie zmniejszyć rozmiar agregatu turbiny hydraulicznej, zmniejszyć masę agregatu i zaoszczędzić na materiałach, co przekłada się na wysokie korzyści ekonomiczne.
2. Kształt i chropowatość powierzchni łopatek wirnika turbiny osiowej są łatwe do spełnienia w procesie produkcyjnym. Ponieważ łopatki turbiny osiowej mogą się obracać, średnia sprawność jest wyższa niż w turbinie Francisa. Przy zmianie obciążenia i wysokości podnoszenia, sprawność ulega niewielkim zmianom.
3. Łopatki wirnika turbiny łopatkowej o przepływie osiowym można zdemontować w celu ułatwienia produkcji i transportu.
Dzięki temu turbina o przepływie osiowym zachowuje stabilność w szerokim zakresie pracy, charakteryzuje się mniejszymi wibracjami oraz wysoką sprawnością i mocą. W zakresie niskiego ciśnienia wody niemal zastępuje turbinę Francisa. W ostatnich dekadach turbina ta zyskała ogromny rozgłos i szerokie zastosowanie w zakresie wydajności i ciśnienia wody pojedynczych jednostek.
Wady turbiny osiowej Forstera
1. Liczba łopatek jest mała i wspornikowa, dlatego konstrukcja jest słaba i nie nadaje się do stosowania w elektrowniach wodnych o średnim i dużym spadku.
2. Ze względu na duży przepływ jednostkowy i wysoką prędkość jednostkową, ma mniejszą wysokość ssania niż turbina Francisa przy tym samym słupie wody, co skutkuje dużą głębokością wykopu i stosunkowo wysokimi nakładami na fundamenty elektrowni.
W związku z powyższymi niedociągnięciami turbiny osiowej, jej wysokość podnoszenia jest stale ulepszana poprzez stosowanie nowych materiałów o wysokiej wytrzymałości i odporności na kawitację w procesie produkcji turbin oraz poprzez poprawę stanu naprężeń łopatek w fazie projektowania. Obecnie zakres wysokości podnoszenia turbiny osiowej wynosi 3–90 m, co jest wartością zbliżoną do turbiny Francisa.
Czas publikacji: 11 marca 2022 r.
