Недавно компания Forster успешно помогла южноафриканским клиентам увеличить установленную мощность своей гидроэлектростанции мощностью 100 кВт до 200 кВт. Схема модернизации выглядит следующим образом.
Турбинный генератор Каплана мощностью 200 кВт
Номинальный напор 8,15 м
Расчетный расход 3,6 м³/с
Максимальный расход 8,0 м³/с
Минимальный расход 3,0 м³/с
Номинальная установленная мощность: 200 кВт.
В декабре прошлого года заказчик начал модернизацию гидроэлектростанции. Компания Forster заменила турбину и генератор, а также модернизировала систему управления. После увеличения напора воды на 1 м установленная мощность была увеличена со 100 кВт до 200 кВт, и была добавлена система подключения к сети. В настоящее время станция успешно подключена к сети для выработки электроэнергии, и заказчик очень доволен.
Преимущества осевой турбины Форстера
1. Высокая удельная скорость и хорошие энергетические характеристики. Поэтому её удельная скорость и удельный расход выше, чем у турбины Фрэнсиса. При одинаковых условиях напора и выходной мощности она позволяет значительно уменьшить габариты гидротурбинного генератора, снизить вес агрегата и сэкономить материалы, что обеспечивает высокую экономическую выгоду.
2. Форма и шероховатость поверхности лопаток рабочего колеса осевой турбины легко соответствуют требованиям при изготовлении. Поскольку лопатки осевой пропеллерной турбины могут вращаться, средний КПД выше, чем у турбины Фрэнсиса. При изменении нагрузки и напора КПД изменяется незначительно.
3. Лопасти рабочего колеса осевой лопастной турбины могут быть разобраны для облегчения производства и транспортировки.
Таким образом, осевая турбина сохраняет стабильность в широком диапазоне рабочих режимов, имеет меньшую вибрацию, высокую эффективность и выходную мощность. В диапазоне низкого напора воды она практически заменяет турбину Фрэнсиса. В последние десятилетия она получила значительное развитие и широкое применение с точки зрения мощности и напора воды в отдельном агрегате.
Недостатки осевой турбины Форстера
1. Количество лопастей невелико, они выступают в консольном положении, поэтому обладают низкой прочностью и не могут применяться на гидроэлектростанциях со средним и высоким напором.
2. Из-за большого удельного расхода и высокой удельной скорости вращения, высота всасывания у этой турбины меньше, чем у турбины Фрэнсиса при том же напоре воды, что приводит к большой глубине котлована и относительно высоким инвестициям в фундамент электростанции.
В связи с указанными выше недостатками осевых турбин, напор в них постоянно улучшается за счет использования новых высокопрочных и кавитационно-стойких материалов при изготовлении турбин и улучшения условий нагружения лопаток в конструкции. В настоящее время диапазон напора осевых пропеллерных турбин составляет 3-90 м, что приближает их к показателям турбин Фрэнсиса.
Дата публикации: 11 марта 2022 г.
