Existem muitos tipos de geradores hidrelétricos. Hoje, apresentarei em detalhes os geradores hidrelétricos de fluxo axial. A aplicação dos geradores de turbina de fluxo axial nos últimos anos tem sido principalmente o desenvolvimento de turbinas de alta queda e grande porte. As turbinas de fluxo axial domésticas estão se desenvolvendo rapidamente. As duas turbinas de fluxo axial do tipo pás instaladas na Usina Hidrelétrica de Gezhouba já foram construídas. Uma delas tem um diâmetro de 11,3 metros, sendo atualmente a maior do gênero no mundo. Aqui estão as vantagens e desvantagens das turbinas de fluxo axial.
Vantagens da turbina de fluxo axial
Em comparação com as turbinas Francis, as turbinas de fluxo axial têm as seguintes vantagens principais:
1. Alta velocidade específica e boas características energéticas. Portanto, sua velocidade unitária e vazão unitária são maiores que as de uma turbina Francis. Sob as mesmas condições de queda d'água e potência, pode reduzir significativamente o tamanho da unidade turbogeradora, reduzir o peso da unidade e economizar no consumo de material, tornando-a econômica.
2. O formato e a rugosidade da superfície da pá da turbina de fluxo axial atendem facilmente aos requisitos de fabricação. Como as pás da turbina de pás rotativas de fluxo axial podem girar, a eficiência média é maior do que a da turbina de fluxo misto. Quando a carga e a altura manométrica mudam, a eficiência não muda muito.
3. As pás do rotor da turbina de pás de fluxo axial podem ser desmontadas, o que é conveniente para fabricação e transporte.
Portanto, a turbina de fluxo axial pode manter a estabilidade em uma faixa de operação mais ampla, com menos vibração e maior eficiência e rendimento. Na faixa de baixa queda, ela praticamente substituiu a turbina Francis. Nas últimas décadas, houve um grande desenvolvimento, tanto em termos de capacidade de unidade única quanto de uso de queda d'água, e sua aplicação também é muito ampla.
Desvantagens da turbina de fluxo axial
No entanto, a turbina de fluxo axial também apresenta deficiências e limita seu escopo de aplicação. As principais deficiências são:
1. O número de pás é pequeno e ele é cantilever, então a resistência é baixa e não pode ser usado em usinas hidrelétricas de média e alta queda.
2. Devido à grande vazão unitária e à alta velocidade unitária, ela tem uma altura de sucção menor do que uma turbina Francis sob a mesma condição de altura manométrica, resultando em uma grande profundidade de escavação para a fundação da usina elétrica e um investimento relativamente alto.
Devido às deficiências mencionadas acima nas turbinas de fluxo axial, novos materiais anticavitação de alta resistência são utilizados na fabricação das turbinas e a força das pás é aprimorada no projeto, de modo que a altura manométrica das turbinas de fluxo axial seja continuamente aprimorada. Atualmente, a altura manométrica das turbinas de fluxo axial de pás é de 3 a 90 m, e ela entrou na área da turbina Francis. Por exemplo, a potência máxima de uma única unidade das turbinas de fluxo axial de pás estrangeiras é de 181.700 kW, a altura manométrica máxima é de 88 m e o diâmetro do rotor é de 10,3 m. A potência máxima de uma única máquina das turbinas de fluxo axial de pás produzidas em meu país é de 175.000 kW, a altura manométrica máxima é de 78 m e o diâmetro máximo do rotor é de 11,3 m. A turbina de hélice fixa de fluxo axial possui pás fixas e estrutura simples, mas não se adapta a usinas hidrelétricas com grandes variações de carga e queda d'água. Possui queda d'água estável e serve como carga base ou usinas de grande porte com múltiplas unidades. Quando a energia sazonal é abundante, a comparação econômica também é possível. Pode ser considerada. Sua faixa de queda aplicável é de 3 a 50 m. As turbinas de pás de fluxo axial geralmente utilizam dispositivos verticais. Seu processo de funcionamento é basicamente o mesmo das turbinas Francis. A diferença é que, quando a carga muda, ela não apenas regula a rotação das palhetas-guia, mas também ajusta a rotação das pás do rotor para manter a alta eficiência.
Anteriormente, também introduzimos turbinas Francis. Entre os geradores de turbina, ainda há uma grande diferença entre turbinas Francis e turbinas de fluxo axial. Por exemplo, a estrutura de seus rotores é diferente. As pás das turbinas Francis são quase paralelas ao eixo principal, enquanto as turbinas de fluxo axial são quase perpendiculares ao eixo principal.
Horário da postagem: 11/11/2021
