Каковы рабочие параметры водяной турбины?
Основными рабочими параметрами водяной турбины являются напор, расход, скорость, производительность и КПД.
Напор воды турбины определяется разницей удельного веса энергии потока воды между входным и выходным сечением турбины, выражается в Н и измеряется в метрах.
Расход воды в гидротурбине определяется как объем потока воды, проходящего через поперечное сечение турбины за единицу времени.
Скорость вращения турбины — это количество оборотов главного вала турбины в минуту.
Выходная мощность водяной турбины — это выходная мощность на конце вала водяной турбины.
Эффективность турбины определяется отношением ее выходной мощности к выходному расходу воды.
Какие существуют типы водяных турбин?
Водяные турбины можно разделить на две категории: контратакующего типа и импульсного типа. Контратакующая турбина включает шесть типов: турбина смешанного потока (HL), осевая турбина с фиксированными лопатками (ZD), осевая турбина с фиксированными лопатками (ZZ), наклонная турбина потока (XL), сквозная турбина с фиксированными лопатками (GD) и сквозная турбина с фиксированными лопатками (GZ).
Существует три типа импульсных турбин: турбины ковшового типа (резцового типа) (CJ), турбины наклонного типа (XJ) и турбины двухотводного типа (SJ).
3. Что такое контратакующая турбина и импульсная турбина?
Водяная турбина, преобразующая потенциальную энергию, энергию давления и кинетическую энергию потока воды в твердую механическую энергию, называется контратакующей водяной турбиной.
Водяная турбина, преобразующая кинетическую энергию потока воды в механическую энергию, называется импульсной турбиной.
Каковы характеристики и сфера применения турбин смешанного потока?
Турбина смешанного потока, также известная как турбина Фрэнсиса, имеет поток воды, входящий в рабочее колесо радиально и выходящий обычно аксиально. Турбины смешанного потока имеют широкий спектр применения напора воды, простую конструкцию, надежную работу и высокую эффективность. Это одна из наиболее широко используемых водяных турбин в наше время. Применимый диапазон напора воды составляет 50-700 м.
Каковы характеристики и сфера применения вращающейся водяной турбины?
Осевая турбина, поток воды в области рабочего колеса течет аксиально, а между направляющими лопатками и рабочим колесом поток воды меняется с радиального на осевой.
Конструкция неподвижного винта проста, но ее эффективность резко снижается при отклонении от проектных условий. Она подходит для электростанций с малой мощностью и небольшими изменениями напора воды, как правило, в диапазоне от 3 до 50 метров. Конструкция вращающегося винта относительно сложна. Она достигает двойной регулировки направляющих лопаток и лопастей путем координации вращения лопаток и направляющих лопаток, расширяя выходной диапазон зоны высокой эффективности и имея хорошую эксплуатационную устойчивость. В настоящее время диапазон применяемого напора воды составляет от нескольких метров до 50-70 м.
Каковы характеристики и сфера применения ковшовых гидротурбин?
Водяная турбина ковшового типа, также известная как турбина Петиона, работает, ударяя лопасти ковша турбины вдоль тангенциального направления окружности турбины струей из сопла. Водяная турбина ковшового типа используется для высоких напоров воды, с малыми ковшами, используемыми для напоров воды 40-250 м, и большими ковшами, используемыми для напоров воды 400-4500 м.
7. Каковы характеристики и сфера применения наклонной турбины?
Наклонная гидротурбина создает струю из сопла, которая образует угол (обычно 22,5 градуса) с плоскостью рабочего колеса на входе. Этот тип гидротурбины используется на малых и средних гидроэлектростанциях с подходящим диапазоном напора ниже 400 м.
Какова базовая конструкция ковшовой гидротурбины?
Водяная турбина ковшового типа имеет следующие компоненты сверхтока, основными функциями которых являются:
(l) Форсунка образована потоком воды из напорной трубы, проходящей через форсунку, образуя струю, которая воздействует на рабочее колесо. Энергия давления потока воды внутри форсунки преобразуется в кинетическую энергию струи.
(2) Перемещая иглу, можно изменить диаметр струи, распыляемой из сопла, тем самым изменяя скорость потока на входе в водяную турбину.
(3) Колесо состоит из диска и нескольких закрепленных на нем ковшей. Струя устремляется к ковшам и передает им свою кинетическую энергию, тем самым заставляя колесо вращаться и совершать работу.
(4) Дефлектор расположен между соплом и рабочим колесом. Когда турбина резко снижает нагрузку, дефлектор быстро отклоняет струю в сторону ковша. В этот момент игла медленно закроется в положение, подходящее для новой нагрузки. После того, как сопло стабилизируется в новом положении, дефлектор возвращается в исходное положение струи и готовится к следующему действию.
(5) Корпус позволяет плавно сбрасывать поток воды вниз по течению, а давление внутри корпуса эквивалентно атмосферному. Корпус также используется для поддержки подшипников водяной турбины.
9. Как прочитать и понять марку гидротурбины?
Согласно JBB84-74 «Правила обозначения моделей турбин» в Китае, обозначение турбины состоит из трех частей, разделенных знаком «-» между каждой частью. Символ в первой части — это первая буква китайского пиньинь для типа водяной турбины, а арабские цифры представляют характерную удельную скорость водяной турбины. Вторая часть состоит из двух букв китайского пиньинь, первая из которых представляет собой схему расположения главного вала водяной турбины, а вторая — характеристики приемной камеры. Третья часть — номинальный диаметр колеса в сантиметрах.
Как определяются номинальные диаметры различных типов гидротурбин?
Номинальным диаметром турбины смешанного потока является максимальный диаметр на входной кромке лопаток рабочего колеса, то есть диаметр на пересечении нижнего кольца рабочего колеса и входной кромки лопаток.
Номинальным диаметром осевых и наклонных турбин является диаметр внутри камеры рабочего колеса на пересечении оси лопаток рабочего колеса и камеры рабочего колеса.
Номинальный диаметр ковшовой гидротурбины — это диаметр делительной окружности, при котором рабочее колесо касается основной линии струи.
Каковы основные причины кавитации в водяных турбинах?
Причины кавитации в водяных турбинах относительно сложны. Обычно считается, что распределение давления внутри рабочего колеса турбины неравномерно. Например, если рабочее колесо установлено слишком высоко относительно уровня воды ниже по течению, высокоскоростной поток воды, проходящий через область низкого давления, склонен достигать давления испарения и образовывать пузырьки. Когда вода поступает в зону высокого давления, из-за повышения давления пузырьки конденсируются, и частицы потока воды сталкиваются на высокой скорости по направлению к центру пузырьков, чтобы заполнить зазоры, образованные конденсацией, тем самым создавая большой гидравлический удар и электрохимические эффекты, вызывая эрозию лопаток, что приводит к образованию ямок и пор, похожих на соты, и даже проникновению с образованием отверстий.
Каковы основные меры по предотвращению кавитации в гидротурбинах?
Следствием кавитации в гидротурбинах является возникновение шума, вибрации и резкое снижение КПД, что приводит к эрозии лопаток, образованию питтингов и ячеистых пор и даже образованию отверстий через проколы, что приводит к повреждению агрегата и невозможности его эксплуатации. Поэтому необходимо прилагать усилия для предотвращения кавитации во время эксплуатации. В настоящее время основными мерами по предупреждению и уменьшению кавитационного ущерба являются:
(л) Правильно спроектируйте рабочее колесо турбины, чтобы уменьшить коэффициент кавитации турбины.
(2) Улучшить качество изготовления, обеспечить правильную геометрическую форму и взаимное расположение лезвий, а также обратить внимание на гладкие и полированные поверхности.
(3) Использование антикавитационных материалов для уменьшения кавитационного ущерба, например, колес из нержавеющей стали.
(4) Правильно определите высоту установки гидротурбины.
(5) Улучшить условия эксплуатации, чтобы предотвратить работу турбины при низком напоре и низкой нагрузке в течение длительного времени. Обычно не допускается работа гидротурбин при низкой мощности (например, ниже 50% от номинальной мощности). Для многоблочных гидроэлектростанций следует избегать длительной работы при низкой нагрузке и перегрузке одного агрегата.
(6) Следует своевременно проводить техническое обслуживание и уделять внимание качеству полировки ремонтной сварки, чтобы избежать злокачественного развития кавитационных повреждений.
(7) С помощью устройства подачи воздуха воздух подается в отводящую трубу для устранения избыточного вакуума, который может вызвать кавитацию.
Как классифицируются крупные, средние и малые электростанции?
Согласно действующим ведомственным стандартам, малыми считаются те, у которых установленная мощность менее 50000 кВт; средними считаются те, у которых установленная мощность от 50000 до 250000 кВт; крупными считаются те, у которых установленная мощность более 250000 кВт.
Каков основной принцип выработки гидроэлектроэнергии?
Гидроэлектрогенерация — это использование гидравлической энергии (с напором воды) для приведения в действие гидравлического оборудования (турбины) для вращения, преобразующего энергию воды в механическую энергию. Если к турбине подключен другой тип оборудования (генератор) для выработки электроэнергии при ее вращении, механическая энергия затем преобразуется в электрическую. Гидрогенерация, в некотором смысле, это процесс преобразования потенциальной энергии воды в механическую энергию, а затем в электрическую энергию.
Каковы методы освоения гидроресурсов и основные типы гидроэлектростанций?
Методы освоения гидроресурсов выбираются в зависимости от сосредоточенного падения, и обычно выделяют три основных метода: плотинный, водозаборный и смешанный.
(1) Гидроэлектростанция плотинного типа — это гидроэлектростанция, построенная в русле реки с сосредоточенным падением воды и определенной емкостью водохранилища и расположенная вблизи плотины.
(2) Водозаборная гидроэлектростанция — это гидроэлектростанция, которая полностью использует естественный перепад уровня реки для отвода воды и выработки электроэнергии, не имея водохранилища или регулирующих мощностей и расположенная на удаленной реке ниже по течению.
(3) Гибридная гидроэлектростанция относится к гидроэлектростанции, которая использует перепад воды, частично образованный строительством плотины, а частично использующий естественный перепад русла реки, с определенной емкостью хранения. Электростанция расположена на нижнем течении русла реки.
Что такое сток, общий сток и среднегодовой сток?
Расход воды — это объем воды, проходящий через поперечное сечение реки (или гидротехнического сооружения) за единицу времени, выраженный в кубических метрах в секунду;
Общий сток представляет собой сумму общего расхода воды через сечение реки за гидрологический год, выраженную в 104 м3 или 108 м3;
Под среднегодовым расходом понимается средний годовой расход воды Q3/S участка реки, рассчитанный на основе существующих гидрологических рядов.
Каковы основные компоненты проекта узла малой гидроэлектростанции?
В основном он состоит из четырех частей: водоудерживающих сооружений (плотин), водосбросных сооружений (водосбросов или затворов), водоотводных сооружений (отводных каналов или туннелей, включая шахты регулирования давления) и зданий электростанций (включая отводящие каналы и насосные станции).
18. Что такое стоковая ГЭС? Каковы ее характеристики?
Электростанция без регулирующего водохранилища называется стоковой ГЭС. Этот тип ГЭС выбирает свою установленную мощность исходя из среднегодового расхода русла реки и потенциального напора воды, который она может получить. Выработка электроэнергии в сухой сезон резко снижается, менее 50%, а иногда и вовсе не может вырабатывать электроэнергию, что сдерживается естественным стоком реки, а во влажный сезон наблюдается большой сброс воды.
19. Что такое выработка? Как оценить выработку и рассчитать выработку электроэнергии ГЭС?
На гидроэлектростанции (заводе) мощность, вырабатываемая гидрогенератором, называется выработкой, а выработка определенного участка водного потока в реке представляет собой водные энергетические ресурсы этого участка. Выработка водного потока относится к количеству энергии воды в единицу времени. В уравнении N=9,81 η QH, Q - расход (м3/с); H - напор воды (м); N - выработка гидроэлектростанции (Вт); η - коэффициент полезного действия гидрогенератора. Приблизительная формула для выработки малых гидроэлектростанций N=(6,0-8,0) QH. Формула для годовой выработки электроэнергии E=NT, где N - средняя выработка; T - годовые часы использования.
Каково годовое количество часов использования установленной мощности?
Относится к среднему времени работы гидроагрегата при полной нагрузке в течение года. Это важный показатель для измерения экономических выгод гидроэлектростанций, а малые гидроэлектростанции должны иметь годовой час использования более 3000 часов.
21. Что такое ежедневная корректировка, еженедельная корректировка, годовая корректировка и многолетняя корректировка?
(1) Суточное регулирование: подразумевает перераспределение стока в течение суток с периодом регулирования 24 часа.
(2) Еженедельная корректировка: период корректировки составляет одну неделю (7 дней).
(3) Годовое регулирование: Перераспределение стока в течение одного года, при котором может быть сохранена только часть избыточной воды в период паводка, называется неполным годовым регулированием (или сезонным регулированием); Возможность полностью перераспределять поступающую воду в течение года в соответствии с требованиями водопользования без необходимости сброса воды называется годовым регулированием.
(4) Многолетнее регулирование: когда объем водохранилища достаточно велик, чтобы хранить избыток воды в течение многих лет, а затем распределять его на несколько засушливых лет для ежегодного регулирования, такое регулирование называется многолетним.
22. Что такое капля реки?
Разница высот между двумя поперечными сечениями используемого участка реки называется уклоном; разница высот между водными поверхностями в истоке и устье реки называется общим уклоном.
23. Каковы осадки, продолжительность осадков, интенсивность осадков, площадь осадков, центр ливня?
Осадки — это общее количество воды, выпадающее в определенной точке или на определенной территории в течение определенного периода времени, выраженное в миллиметрах.
Продолжительность осадков относится к продолжительности выпадения осадков.
Интенсивность осадков — это количество осадков за единицу времени, выраженное в мм/ч.
Площадь осадков — это горизонтальная площадь, покрытая осадками, выраженная в км2.
Центром ливня называется небольшая локальная область, где концентрируется ливень.
24. Что такое инженерная инвестиционная смета? Инженерная инвестиционная смета и инженерный бюджет?
Инженерный бюджет — это технический и экономический документ, который собирает все необходимые строительные фонды для проекта в денежной форме. Предварительный проектный бюджет — это важный компонент предварительных проектных документов и основная основа для оценки экономической рациональности. Утвержденный общий бюджет — это важный показатель, признанный государством для основных строительных инвестиций, а также основа для подготовки основных строительных планов и тендерных проектов. Инженерная инвестиционная оценка — это сумма инвестиций, сделанных на этапе технико-экономического обоснования. Инженерный бюджет — это сумма инвестиций, сделанных на этапе строительства.
Каковы основные экономические показатели гидроэлектростанций?
(1) Удельные инвестиции в киловатт относятся к инвестициям, необходимым на киловатт установленной мощности.
(2) Удельные инвестиции в энергию относятся к инвестициям, необходимым для расчета киловатт-часа электроэнергии.
(3) Стоимость электроэнергии — это плата, уплачиваемая за киловатт-час электроэнергии.
(4) Годовое количество часов использования установленной мощности является мерой уровня использования оборудования гидроэлектростанции.
(5) Цена продажи электроэнергии — это цена за киловатт-час электроэнергии, проданной в сеть.
Как рассчитать основные экономические показатели гидроэлектростанций?
Основные экономические показатели гидроэлектростанций рассчитываются по следующей формуле:
(1) Инвестиции в единицу киловатт = общие инвестиции в строительство ГЭС/общая установленная мощность ГЭС
(2) Удельные инвестиции в энергию = общие инвестиции в строительство ГЭС/среднегодовая выработка электроэнергии ГЭС
(3) Годовое количество часов использования установленной мощности = среднегодовая выработка электроэнергии/общая установленная мощность
Время публикации: 28-окт-2024
