Care sunt parametrii de funcționare ai unei turbine hidraulice?
Parametrii de bază de funcționare ai unei turbine hidraulice includ înălțimea de pompare, debitul, viteza, puterea și randamentul.
Înălțimea de apă a unei turbine se referă la diferența de energie a debitului de apă din unitatea de greutate dintre secțiunea de intrare și secțiunea de ieșire a turbinei, exprimată în H și măsurată în metri.
Debitul unei turbine hidraulice se referă la volumul de apă care trece prin secțiunea transversală a turbinei în unitatea de timp.
Turația turbinei se referă la numărul de rotiri ale arborelui principal al turbinei pe minut.
Puterea unei turbine hidrostatice se referă la puterea de ieșire la capătul arborelui turbinei hidrostatice.
Randamentul turbinei se referă la raportul dintre puterea turbinei și debitul de apă.
Care sunt tipurile de turbine hidraulice?
Turbinele hidraulice pot fi împărțite în două categorii: de tip contraatac și de tip impuls. Turbina contraatac include șase tipuri: turbină cu flux mixt (HL), turbină cu lamă fixă cu flux axial (ZD), turbină cu lamă fixă cu flux axial (ZZ), turbină cu flux înclinat (XL), turbină cu lamă fixă cu flux continuu (GD) și turbină cu lamă fixă cu flux continuu (GZ).
Există trei tipuri de turbine cu impuls: turbine de tip cupă (tip freză) (CJ), turbine de tip înclinat (XJ) și turbine de tip cu dublu robinet (SJ).
3. Ce sunt turbina de contraatac și turbina de impuls?
O turbină hidraulică care transformă energia potențială, energia de presiune și energia cinetică a fluxului de apă în energie mecanică solidă se numește turbină hidraulică de contraatac.
O turbină hidraulică care transformă energia cinetică a fluxului de apă în energie mecanică solidă se numește turbină cu impulsuri.
Care sunt caracteristicile și domeniul de aplicare al turbinelor cu flux mixt?
O turbină cu flux mixt, cunoscută și sub denumirea de turbină Francis, are un flux de apă care intră radial în rotor și curge în general axial. Turbinele cu flux mixt au o gamă largă de aplicații pentru înălțimea apei, o structură simplă, o funcționare fiabilă și o eficiență ridicată. Este una dintre cele mai utilizate turbine hidraulice în timpurile moderne. Intervalul aplicabil al înălțimii apei este de 50-700 m.
Care sunt caracteristicile și domeniul de aplicare al turbinei hidrostatice?
Turbină cu flux axial, debitul de apă în zona rotorului curge axial, iar debitul de apă se schimbă de la radial la axial între paletele de ghidare și rotor.
Structura elicei fixe este simplă, dar eficiența sa va scădea brusc la abaterea de la condițiile de proiectare. Este potrivită pentru centrale electrice cu putere redusă și variații mici ale coloanei de apă, în general între 3 și 50 de metri. Structura elicei rotative este relativ complexă. Aceasta realizează o reglare dublă a palelor directoare și a palelor prin coordonarea rotației palelor și a palelor directoare, extinzând intervalul de putere al zonei de înaltă eficiență și având o bună stabilitate operațională. În prezent, intervalul coloanei de apă aplicate variază de la câțiva metri până la 50-70 m.
Care sunt caracteristicile și domeniul de aplicare al turbinelor cu apă cu găleată?
O turbină hidraulică de tip cupă, cunoscută și sub denumirea de turbină Petion, funcționează prin impactul palelor cupă ale turbinei de-a lungul direcției tangențiale a circumferinței turbinei cu jetul din duză. Turbina hidraulică de tip cupă este utilizată pentru înălțimi mari de apă, cu tipuri de cupă mici utilizate pentru înălțimi de apă de 40-250 m și tipuri de cupă mari utilizate pentru înălțimi de apă de 400-4500 m.
7. Care sunt caracteristicile și domeniul de aplicare al turbinei înclinate?
Turbina hidraulică înclinată produce un jet din duză care formează un unghi (de obicei 22,5 grade) cu planul rotorului la intrare. Acest tip de turbină hidraulică este utilizată în centrale hidroelectrice mici și mijlocii, cu o înălțime de pompare adecvată sub 400 m.
Care este structura de bază a unei turbine hidraulice de tip cupă?
Turbina hidraulică de tip găleată are următoarele componente de supracurent, ale căror funcții principale sunt următoarele:
(l) Duza este formată de fluxul de apă din conducta de presiune din amonte care trece prin duză, formând un jet care lovește rotorul. Energia de presiune a fluxului de apă din interiorul duzei este convertită în energia cinetică a jetului.
(2) Acul modifică diametrul jetului pulverizat din duză prin mișcarea acului, modificând astfel și debitul de admisie al turbinei hidraulice.
(3) Roata este compusă dintr-un disc și mai multe găleți fixate pe acesta. Jetul se năpustește spre găleți și le transferă energia cinetică, împingând astfel roata să se rotească și să efectueze un lucru mecanic.
(4) Deflectorul este situat între duză și rotor. Când turbina reduce brusc sarcina, deflectorul deviază rapid jetul spre cupă. În acest moment, acul se va închide încet într-o poziție potrivită pentru noua sarcină. După ce duza se stabilizează în noua poziție, deflectorul revine la poziția inițială a jetului și se pregătește pentru următoarea acțiune.
(5) Carcasa permite evacuarea uniformă a debitului complet de apă în aval, iar presiunea din interiorul carcasei este echivalentă cu presiunea atmosferică. Carcasa este utilizată și pentru a susține lagărele turbinei hidraulice.
9. Cum se citește și se înțelege marca unei turbine hidraulice?
Conform „Regulilor JBB84-74 pentru desemnarea modelelor de turbine” din China, desemnarea turbinelor este formată din trei părți, separate printr-un „-” între fiecare parte. Simbolul din prima parte este prima literă din alfabetul pinyin chinezesc pentru tipul de turbină hidraulică, iar cifrele arabe reprezintă viteza specifică caracteristică a turbinei hidraulice. A doua parte este formată din două litere pinyin chinezești, prima reprezentând configurația arborelui principal al turbinei hidraulice, iar cea de-a doua reprezentând caracteristicile camerei de admisie. A treia parte este diametrul nominal al roții în centimetri.
Cum sunt specificate diametrele nominale ale diferitelor tipuri de turbine hidraulice?
Diametrul nominal al unei turbine cu flux mixt este diametrul maxim de pe marginea de intrare a palelor rotorului, care este diametrul la intersecția inelului inferior al rotorului și marginea de intrare a palelor.
Diametrul nominal al turbinelor cu flux axial și înclinat este diametrul interior al camerei rotorului la intersecția dintre axa palei rotorului și camera rotorului.
Diametrul nominal al unei turbine hidraulice de tip cupă este diametrul cercului de pas la care rotorul este tangent la linia principală a jetului.
Care sunt principalele cauze ale cavitației în turbinele hidraulice?
Cauzele cavitației în turbinele hidraulice sunt relativ complexe. În general, se consideră că distribuția presiunii în interiorul rotorului turbinei este inegală. De exemplu, dacă rotorul este instalat prea sus în raport cu nivelul apei în aval, fluxul de apă de mare viteză care trece prin zona de joasă presiune este predispus să atingă presiunea de vaporizare și să producă bule. Când apa curge în zona de înaltă presiune, din cauza creșterii presiunii, bulele se condensează, iar particulele de flux de apă se ciocnesc cu viteză mare spre centrul bulelor pentru a umple golurile generate de condens, generând astfel un impact hidraulic puternic și efecte electrochimice, provocând erodarea palelor, rezultând în gropi și pori asemănători fagurelui și chiar penetrarea acestora pentru a forma găuri.
Care sunt principalele măsuri pentru prevenirea cavitației în turbinele hidraulice?
Consecința cavitației în turbinele hidraulice este generarea de zgomot, vibrații și o scădere bruscă a eficienței, ceea ce duce la eroziunea palelor, formarea de coroziuni și pori de tip fagure de miere și chiar la formarea de găuri prin penetrare, rezultând deteriorarea unității și incapacitatea de a funcționa. Prin urmare, ar trebui depuse eforturi pentru a evita cavitația în timpul funcționării. În prezent, principalele măsuri pentru prevenirea și reducerea daunelor cauzate de cavitație includ:
(l) Proiectați corect rotorul turbinei pentru a reduce coeficientul de cavitație al turbinei.
(2) Îmbunătățiți calitatea fabricației, asigurați forma geometrică corectă și poziția relativă a lamelor și acordați atenție suprafețelor netede și lustruite.
(3) Utilizarea materialelor anticavitaționale pentru a reduce daunele provocate de cavitație, cum ar fi roțile din oțel inoxidabil.
(4) Determinați corect cota de instalare a turbinei hidraulice.
(5) Îmbunătățiți condițiile de funcționare pentru a preveni funcționarea turbinei la înălțime de pompare redusă și sarcină redusă pentru o perioadă lungă de timp. De obicei, nu este permis ca turbinele hidraulice să funcționeze la o putere redusă (cum ar fi sub 50% din puterea nominală). Pentru centralele hidroelectrice cu mai multe unități, trebuie evitată funcționarea pe termen lung a unei singure unități la sarcină redusă și la suprasarcină.
(6) Trebuie acordată atenție și întreținere la timp calității lustruirii sudurilor de reparare pentru a evita dezvoltarea malignă a deteriorării prin cavitație.
(7) Folosind un dispozitiv de alimentare cu aer, aerul este introdus în conducta de apă din spate pentru a elimina vidul excesiv care poate provoca cavitație.
Cum se clasifică centralele electrice mari, medii și mici?
Conform standardelor departamentale actuale, cele cu o putere instalată mai mică de 50000 kW sunt considerate mici; echipamentele de dimensiuni medii cu o putere instalată între 50000 și 250000 kW; o putere instalată mai mare de 250000 kW este considerată mare.
Care este principiul de bază al generării energiei hidroelectrice?
Generarea de energie hidroelectrică este utilizarea energiei hidraulice (cu coloană de apă) pentru a acționa mașinile hidraulice (turbina) în rotație, transformând energia apei în energie mecanică. Dacă un alt tip de mașină (generator) este conectat la turbină pentru a genera electricitate pe măsură ce se rotește, energia mecanică este apoi convertită în energie electrică. Generarea de energie hidroelectrică, într-un fel, este procesul de conversie a energiei potențiale a apei în energie mecanică și apoi în energie electrică.
Care sunt metodele de dezvoltare a resurselor hidraulice și tipurile de bază de centrale hidroelectrice?
Metodele de dezvoltare a resurselor hidraulice sunt selectate în funcție de concentrația de apă, existând în general trei metode de bază: tipul de baraj, tipul de deviere și tipul mixt.
(1) O hidrocentrală de tip baraj se referă la o hidrocentrală construită într-un albia unui râu, cu o cădere concentrată și o anumită capacitate a rezervorului, și amplasată în apropierea barajului.
(2) O centrală hidroelectrică de deviere a apei se referă la o centrală hidroelectrică care utilizează pe deplin căderea naturală a râului pentru a devia apa și a genera electricitate, fără rezervor sau capacitate de reglare, și este situată pe un râu îndepărtat în aval.
(3) O hidrocentrală hibridă se referă la o hidrocentrală care utilizează o cădere de apă, formată parțial prin construcția unui baraj și utilizând parțial căderea naturală a unui albia unui râu, cu o anumită capacitate de stocare. Centrala este amplasată pe albia unui râu în aval.
Ce sunt debitul, scurgerea totală și debitul mediu anual?
Debitul se referă la volumul de apă care trece prin secțiunea transversală a unui râu (sau a unei structuri hidraulice) în unitatea de timp, exprimat în metri cubi pe secundă;
Scurgerea totală se referă la suma debitului total de apă prin secțiunea unui râu într-un an hidrologic, exprimată în 104 m³ sau 108 m³;
Debitul mediu anual se referă la debitul mediu anual Q3/S al unei secțiuni de râu calculat pe baza seriilor hidrologice existente.
Care sunt principalele componente ale unui proiect central de mici hidrocentrale?
Se compune în principal din patru părți: structuri de reținere a apei (baraje), structuri de descărcare a apei (deversoare sau porți), structuri de deviere a apei (canale sau tuneluri de deviere, inclusiv puțuri de reglare a presiunii) și clădiri ale centralelor electrice (inclusiv canale de evacuare a apei din aval și stații de pompare).
18. Ce este o hidrocentrală cu scurgeri de apă? Care sunt caracteristicile sale?
O centrală electrică fără rezervor de reglare se numește centrală hidroelectrică cu scurgere. Acest tip de centrală hidroelectrică își selectează capacitatea instalată pe baza debitului mediu anual al albia râului și a coloanei de apă potențiale pe care o poate obține. Producția de energie electrică în timpul sezonului uscat scade brusc, cu mai puțin de 50%, și uneori chiar nu poate genera electricitate, ceea ce este limitat de debitul natural al râului, în timp ce există o cantitate mare de apă abandonată în timpul sezonului ploios.
19. Ce este producția? Cum se estimează producția și se calculează producția de energie a unei centrale hidroelectrice?
Într-o centrală hidroelectrică (centrală hidroelectrică), puterea generată de unitatea hidrogeneratorului se numește putere de ieșire (output), iar puterea unei anumite secțiuni de debit de apă dintr-un râu reprezintă resursele de energie hidrică ale acelei secțiuni. Puterea de ieșire a debitului de apă se referă la cantitatea de energie a apei pe unitatea de timp. În ecuația N=9,81 η QH, Q este debitul (m3/S); H este coloana de apă (m); N este puterea centralei hidroelectrice (W); η este coeficientul de eficiență al generatorului hidroelectric. Formula aproximativă pentru puterea centralelor hidroelectrice mici este N=(6,0-8,0) QH. Formula pentru producerea anuală de energie este E=NT, unde N este puterea medie; T reprezintă orele anuale de utilizare.
Care este numărul anual de ore de utilizare a capacității instalate?
Se referă la timpul mediu de funcționare la sarcină maximă a unei unități hidrogeneratoare într-un an. Este un indicator important pentru măsurarea beneficiilor economice ale centralelor hidroelectrice, iar centralele hidroelectrice mici trebuie să aibă o utilizare anuală de peste 3000 de ore.
21. Ce sunt ajustarea zilnică, ajustarea săptămânală, ajustarea anuală și ajustarea multianuală?
(1) Reglarea zilnică: se referă la redistribuirea scurgerii pe parcursul unei zile și al unei nopți, cu o perioadă de reglare de 24 de ore.
(2) Ajustare săptămânală: Perioada de ajustare este de o săptămână (7 zile).
(3) Reglare anuală: Redistribuirea scurgerilor pe parcursul unui an, în care doar o parte din excesul de apă din timpul sezonului de inundații poate fi stocată, se numește reglare anuală incompletă (sau reglare sezonieră); Capacitatea de a redistribui complet apa care intră pe parcursul anului, în funcție de cerințele de utilizare a apei, fără a fi nevoie de abandonarea apei, se numește reglare anuală.
(4) Reglare multianuală: Atunci când volumul rezervorului este suficient de mare pentru a stoca excesul de apă pe parcursul mai multor ani în rezervor și apoi a-l aloca mai multor ani secetoși pentru reglarea anuală, aceasta se numește reglare multianuală.
22. Ce este picătura de apă dintr-un râu?
Diferența de nivel dintre cele două secțiuni transversale ale secțiunii râului utilizată se numește cădere de nivel; diferența de nivel dintre suprafețele apei de la izvor și de la gura râului se numește cădere totală.
23. Care sunt precipitațiile, durata precipitațiilor, intensitatea precipitațiilor, zona de precipitații, centrul furtunii?
Precipitațiile reprezintă cantitatea totală de apă care cade într-un anumit punct sau într-o anumită zonă într-o anumită perioadă de timp, exprimată în milimetri.
Durata precipitațiilor se referă la durata precipitațiilor.
Intensitatea precipitațiilor se referă la cantitatea de precipitații căzută pe unitatea de timp, exprimată în mm/h.
Zona de precipitații se referă la suprafața orizontală acoperită de precipitații, exprimată în km2.
Centrul furtunii se referă la o zonă locală mică unde este concentrată furtuna.
24. Ce este o estimare a investițiilor în inginerie? Estimarea investițiilor în inginerie și bugetul de inginerie?
Bugetul de inginerie este un document tehnic și economic care compilează toate fondurile de construcție necesare pentru un proiect sub formă monetară. Bugetul de proiectare preliminară este o componentă importantă a documentelor de proiectare preliminară și principala bază pentru evaluarea raționalității economice. Bugetul general aprobat este un indicator important recunoscut de stat pentru investițiile de bază în construcții și reprezintă, de asemenea, baza pentru pregătirea planurilor de construcție de bază și a proiectelor de licitație. Estimarea investițiilor inginerești este suma investiției realizate în etapa studiului de fezabilitate. Bugetul de inginerie este suma investiției realizate în faza de construcție.
Care sunt principalii indicatori economici ai hidrocentralelor?
(1) Investiția în kilowatt unitar se referă la investiția necesară per kilowatt de capacitate instalată.
(2) Investiția energetică unitară se referă la investiția necesară per kilowatt-oră de energie electrică.
(3) Costul energiei electrice este taxa plătită per kilowatt-oră de energie electrică.
(4) Orele anuale de utilizare a capacității instalate reprezintă o măsură a nivelului de utilizare a echipamentelor centralei hidroelectrice.
(5) Prețul de vânzare al energiei electrice este prețul pe kilowatt-oră de energie electrică vândut rețelei.
Cum se calculează principalii indicatori economici ai hidrocentralelor?
Principalii indicatori economici ai hidrocentralelor se calculează conform următoarei formule:
(1) Investiția în kilowatt unitar = investiția totală în construcția hidrocentralei/capacitatea totală instalată a hidrocentralei
(2) Investiția energetică unitară = investiția totală în construcția hidrocentralei/producția medie anuală de energie a hidrocentralei
(3) Ore anuale de utilizare a capacității instalate = producția medie anuală de energie electrică/capacitatea totală instalată
Data publicării: 28 oct. 2024
