Существует много видов гидрогенераторов. Сегодня давайте подробно рассмотрим гидрогенератор с осевым потоком. Применение гидрогенератора с осевым потоком в последние годы в основном связано с разработкой высокого напора воды и больших размеров. Развитие отечественных турбин с осевым потоком также идет быстро. На построенной ГЭС Гэчжоуба установлено два вида лопастных турбин с осевым потоком, одна из которых имеет диаметр рабочего колеса 11,3 м, что является диаметром рабочего колеса аналогичных турбин в мире. Вот преимущества и недостатки промежуточной турбины с осевым потоком.
Преимущества осевой турбины
По сравнению с турбиной Фрэнсиса осевая турбина имеет следующие основные преимущества:
1. Высокая удельная скорость и хорошие энергетические характеристики. Поэтому его единичная скорость и единичный расход выше, чем у турбины Фрэнсиса. При тех же напорах и выходных условиях он может значительно уменьшить размер блока гидротурбинного генератора, уменьшить вес блока и сэкономить расход материалов, поэтому он имеет высокие экономические выгоды.
2. Форма поверхности и шероховатость поверхности рабочих лопаток осевой турбины легко соответствуют требованиям производства. Поскольку лопатки осевой пропеллерной турбины могут вращаться, средняя эффективность выше, чем у турбины Фрэнсиса. При изменении нагрузки и напора эффективность меняется мало.
3. Лопасти рабочего колеса осевой лопастной турбины могут быть разобраны для облегчения изготовления и транспортировки.
Поэтому осевая турбина сохраняет стабильность в широком рабочем диапазоне, имеет меньшую вибрацию и высокую эффективность и производительность. В диапазоне низкого напора воды она почти заменяет турбину Фрэнсиса. За последние десятилетия она достигла большого развития и широкого применения с точки зрения единичной мощности и напора воды.
3. Недостатки осевой турбины
Однако осевая турбина также имеет недостатки и ограничивает область ее применения. Ее основными недостатками являются:
1. Количество лопастей небольшое и они консольные, поэтому прочность низкая и не могут применяться на гидроэлектростанциях со средним и высоким напором.
2. Благодаря большому расходу агрегата и высокой скорости агрегата он имеет меньшую высоту всасывания, чем турбина Фрэнсиса при том же напоре воды, что приводит к большой глубине котлована и относительно высоким инвестициям в фундамент электростанции.
В соответствии с вышеуказанными недостатками осевой турбины, напор применения осевой турбины постоянно улучшается за счет принятия новых материалов с высокой прочностью и кавитационной стойкостью при производстве турбин и улучшения напряженного состояния лопастей при проектировании. В настоящее время диапазон напора применения осевой пропеллерной турбины составляет 3-90 м, что вошло в область турбины Фрэнсиса. Например, выход * * * одиночной машины зарубежной осевой пропеллерной турбины составляет 181700 кВт, напор * * * составляет 88 м, а диаметр рабочего колеса составляет 10,3 м. Одиночная выходная мощность осевой пропеллерной турбины, произведенной в Китае, составляет 175000 кВт, напор * * * составляет 78 м, а диаметр рабочего колеса * * * составляет 11,3 м. Осевая фиксированная пропеллерная турбина имеет фиксированные лопасти и простую конструкцию, но она не может адаптироваться к гидроэлектростанциям с большими изменениями напора воды и нагрузки. Для крупных гидроэлектростанций со стабильным напором воды, служащих в качестве базовой нагрузки или нескольких агрегатов, его также можно рассматривать после экономического сравнения, когда сезонная электроэнергия в изобилии. Его применимый диапазон напора воды составляет 3-50 м. Осевая пропеллерная турбина обычно использует вертикальное устройство, и ее рабочий процесс в основном такой же, как у турбины Фрэнсиса. Разница в том, что при изменении нагрузки он не только регулирует вращение направляющей лопатки, но и регулирует вращение лопасти рабочего колеса для поддержания высокой эффективности.
Мы также представили турбину Фрэнсиса ранее. Среди гидрогенераторов турбина Фрэнсиса сильно отличается от осевой турбины. Например, конструктивные формы их рабочего колеса различны. Лопасти турбины Фрэнсиса почти параллельны главному валу, в то время как лопасти осевой турбины почти перпендикулярны главному валу.
Время публикации: 19 апреля 2022 г.
