Există multe tipuri de generatoare hidroelectrice. Astăzi, voi prezenta în detaliu generatoarele hidroelectrice cu flux axial. Aplicația turbinelor cu flux axial în ultimii ani constă în principal în dezvoltarea de turbine cu înălțime mare și dimensiuni mari. Turbinele cu flux axial autohtone se dezvoltă rapid. Au fost construite două turbine cu flux axial de tip paletă instalate la Centrala Hidroelectrică Gezhouba. Una dintre ele are un diametru de 11,3 metri, fiind în prezent cea mai mare de acest fel din lume. . Iată avantajele și dezavantajele turbinelor cu flux axial.
Avantajele turbinei cu flux axial
Comparativ cu turbinele Francis, turbinele cu flux axial au următoarele avantaje principale:
1. Viteză specifică mare și caracteristici energetice bune. Prin urmare, viteza unitară și debitul unitar sunt mai mari decât cele ale unei turbine Francis. În aceleași condiții de înălțime a apei și debit, poate reduce considerabil dimensiunea unității turbinei-generator, reduce greutatea unității și economisește consumul de materiale, fiind astfel economică.
2. Forma suprafeței și rugozitatea suprafeței paletei turbinei cu flux axial pot îndeplini cu ușurință cerințele din fabricație. Deoarece paletele turbinei rotative cu flux axial se pot roti, randamentul mediu este mai mare decât cel al turbinei cu flux mixt. Când sarcina și înălțimea apei se modifică, randamentul nu se modifică prea mult.
3. Palele turbinei cu palete cu flux axial pot fi demontate, ceea ce este convenabil pentru fabricație și transport.
Prin urmare, turbina cu flux axial poate menține stabilitatea într-un interval de funcționare mai larg, cu vibrații mai mici și o eficiență și un randament mai mari. În gama de înălțimi de pompare reduse, aceasta aproape că a înlocuit turbina Francis. În ultimele decenii, atât în ceea ce privește capacitatea unitară, cât și utilizarea înălțimii de pompare, a existat o mare dezvoltare, iar aplicarea sa este, de asemenea, foarte largă.
Dezavantaje ale turbinei cu flux axial
Totuși, turbina cu flux axial are și deficiențe și își limitează domeniul de aplicare. Principalele deficiențe sunt:
1. Numărul de pale este mic și este în consolă, deci rezistența este slabă și nu poate fi utilizată în centrale hidroelectrice de înălțime medie și mare.
2. Datorită debitului mare al unității și vitezei ridicate a unității, are o înălțime de aspirație mai mică decât o turbină Francis în aceleași condiții de înălțime, ceea ce duce la o adâncime mare de excavare pentru fundația centralei electrice și o investiție relativ mare.
Având în vedere deficiențele menționate mai sus ale turbinelor axiale, în fabricarea turbinelor se utilizează materiale noi anticavitație de înaltă rezistență, iar forța palelor este îmbunătățită în proiectare, astfel încât înălțimea de aplicare a turbinelor axiale este îmbunătățită continuu. În prezent, înălțimea de aplicare a turbinei cu palete cu flux axial este de 3 până la 90 m și a intrat în domeniul turbinei Francis. De exemplu, puterea maximă a unei singure unități a turbinelor axiale cu palete din străinătate este de 181.700 kW, înălțimea maximă a apei este de 88 m, iar diametrul rotorului este de 10,3 m. Puterea maximă a unei singure mașini a turbinei axiale cu palete produsă în țara mea este de 175.000 kW, înălțimea maximă a apei este de 78 m, iar diametrul maxim al rotorului este de 11,3 m. Turbina axială cu elice fixă are pale fixe și o structură simplă, dar nu se poate adapta la centralele hidroelectrice cu schimbări mari ale înălțimii apei și a sarcinii. Are o înălțime de apă stabilă și servește ca centrală electrică de bază sau multi-unități la scară largă. Atunci când energia sezonieră este abundentă, este posibilă și o comparație economică. Aceasta poate fi luată în considerare. Intervalul de înălțime aplicabil este de 3-50 m. Turbinele cu palete cu flux axial utilizează în general dispozitive verticale. Procesul lor de funcționare este practic același cu cel al turbinelor Francis. Diferența este că, atunci când sarcina se schimbă, nu numai că reglează rotația paletelor de ghidare, ci și ajustează rotația paletelor rotorului pentru a menține o eficiență ridicată.
Înainte, am introdus și turbinele Francis. Printre turbinele generatoare, există încă o mare diferență între turbinele Francis și turbinele cu flux axial. De exemplu, structura rotoarelor lor este diferită. Palele turbinelor Francis sunt aproape paralele cu arborele principal, în timp ce turbinele cu flux axial sunt aproape perpendiculare pe arborele principal.
Data publicării: 11 noiembrie 2021
