Spoločnosť Forster nedávno úspešne pomohla juhoafrickým zákazníkom zvýšiť inštalovaný výkon svojej vodnej elektrárne s výkonom 100 kW na 200 kW. Schéma modernizácie je nasledovná.
200KW Kaplanov turbínový generátor
Menovitý výtlak 8,15 m
Návrhový prietok 3,6 m3/s
Maximálny prietok 8,0 m3/s
Minimálny prietok 3,0 m3/s
Menovitý inštalovaný výkon 200 kW
Zákazník začal s modernizáciou vodnej elektrárne v decembri minulého roka. Spoločnosť Forster vymenila zákazníkovi turbínu a generátor a modernizovala riadiaci systém. Po zvýšení vodného spádu o 1 m sa inštalovaný výkon zvýšil zo 100 kW na 200 kW a bol pridaný systém pripojenia do siete. V súčasnosti je elektráreň úspešne pripojená k sieti na výrobu energie a zákazníci sú veľmi spokojní.
Výhody axiálnej turbíny Forster
1. Vysoká špecifická rýchlosť a dobré energetické charakteristiky. Preto sú jej jednotkové otáčky a jednotkový prietok vyššie ako pri Francisovej turbíne. Za rovnakých podmienok tlaku a výkonu môže výrazne zmenšiť veľkosť hydraulickej turbíny, znížiť hmotnosť jednotky a ušetriť spotrebu materiálu, čo má vysoké ekonomické výhody.
2. Tvar povrchu a drsnosť povrchu lopatiek obežného kolesa axiálnej turbíny sa dajú ľahko splniť výrobné požiadavky. Pretože lopatky axiálnej vrtuľovej turbíny sa môžu otáčať, priemerná účinnosť je vyššia ako u Francisovej turbíny. Pri zmene zaťaženia a tlaku sa účinnosť mení len málo.
3. Lopatky obežného kolesa axiálnej lopatkovej turbíny je možné rozobrať, aby sa uľahčila výroba a preprava.
Axiálna turbína si preto udržiava stabilitu v širokom prevádzkovom rozsahu, má menšie vibrácie a vysokú účinnosť a výkon. V rozsahu nízkeho spádu vody takmer nahrádza Francisovu turbínu. V posledných desaťročiach zaznamenala veľký rozvoj a široké uplatnenie z hľadiska výkonu a spádu jednej jednotky.
Nevýhody Forsterovej axiálnej turbíny
1. Počet lopatiek je malý a konzolový, takže pevnosť je nízka a nemožno ju použiť na vodné elektrárne so stredným a vysokým tlakom.
2. Vzhľadom na veľký jednotkový prietok a vysokú jednotkovú rýchlosť má menšiu saciu výšku ako Francisova turbína pri rovnakom spáde vody, čo má za následok veľkú hĺbku výkopu a relatívne vysoké investície do základov elektrárne.
Vzhľadom na vyššie uvedené nedostatky axiálnych turbín sa aplikačný tlak axiálnych turbín neustále zlepšuje používaním nových materiálov s vysokou pevnosťou a odolnosťou proti kavitácii pri výrobe turbín a zlepšovaním napäťových podmienok lopatiek v konštrukcii. V súčasnosti je aplikačný rozsah tlaku axiálnych vrtuľových turbín 3 – 90 m, čo vstúpilo do oblasti Francisových turbín.
Čas uverejnenia: 11. marca 2022
