Obstaja veliko vrst hidroelektrarn. Danes bom podrobneje predstavil aksialne hidroelektrarne. Uporaba aksialnih turbinskih generatorjev v zadnjih letih je predvsem razvoj visokih tlakov in velikih dimenzij. Domače aksialne turbine se hitro razvijajo. V hidroelektrarni Gezhouba sta bili nameščeni dve aksialni lopatasti turbini. Ena od njiju ima premer 11,3 metra in je trenutno največja te vrste na svetu. Tukaj so prednosti in slabosti aksialnih turbin.
Prednosti aksialne turbine
V primerjavi s Francisovimi turbinami imajo aksialne turbine naslednje glavne prednosti:
1. Visoka specifična hitrost in dobre energijske lastnosti. Zato sta njena enotna hitrost in enotni pretok višja kot pri Francisovi turbini. Pri enakih pogojih vodnega tlaka in izhodne moči lahko znatno zmanjša velikost turbine in generatorja, zmanjša težo enote in prihrani material, zato je ekonomična. visoka.
2. Oblika in hrapavost površine lopatice aksialne turbine zlahka ustrezata proizvodnim zahtevam. Ker se lopatice aksialne rotacijske turbine lahko vrtijo, je povprečni izkoristek višji kot pri turbini z mešanim tokom. Izkoristek se ne spremeni bistveno, ko se obremenitev in vodni tlak spremenita.
3. Lopatice rotorja aksialne lopataste turbine je mogoče razstaviti, kar je priročno za izdelavo in transport.
Zato lahko aksialna turbina ohranja stabilnost v širšem obratovalnem območju, z manj vibracijami ter večjim izkoristkom in močjo. V območju nizkih tlakov je skoraj nadomestila Francisovo turbino. V zadnjih desetletjih je prišlo do velikega razvoja tako glede zmogljivosti posamezne enote kot tudi izrabe vodnega tlaka, njena uporaba pa je zelo široka.
Slabosti aksialne turbine
Vendar pa ima aksialna turbina tudi pomanjkljivosti, ki omejujejo njeno področje uporabe. Glavne pomanjkljivosti so:
1. Število lopatic je majhno in je konzolno, zato je trdnost slaba in ga ni mogoče uporabljati v hidroelektrarnah s srednjim in visokim tlakom.
2. Zaradi velikega pretoka enote in visoke hitrosti enote ima manjšo sesalno višino kot Francisova turbina pri enakih pogojih tlaka, kar ima za posledico veliko globino izkopa za temelje elektrarne in relativno visoko naložbo.
Glede na zgoraj omenjene pomanjkljivosti aksialnih turbin se pri izdelavi turbin uporabljajo novi materiali z visoko trdnostjo proti kavitaciji, pri zasnovi pa se izboljša sila lopatic, tako da se nanosna višina aksialnih turbin nenehno izboljšuje. Trenutno je nanosna višina aksialnih lopatastih turbin od 3 do 90 m, kar je v območju Francisovih turbin. Na primer, največja moč ene enote tujih lopatastih aksialnih turbin je 181.700 kW, največji vodni tlak je 88 m, premer tekača pa 10,3 m. Največja moč ene enote lopataste aksialne turbine, proizvedene v moji državi, je 175.000 kW, največji vodni tlak je 78 m, največji premer tekača pa 11,3 m. Aksialna turbina s fiksnim propelerjem ima fiksne lopatice in preprosto strukturo, vendar se ne more prilagoditi hidroelektrarnam z velikimi spremembami vodnega tlaka in obremenitve. Ima stabilen vodni tlak in služi kot osnovna obremenitev ali večblokovna velika elektrarna. Ko je sezonska energija obilna, je možna tudi ekonomska primerjava. Upošteva se lahko. Njegovo uporabno območje tlaka je 3-50 m. Aksialne lopataste turbine običajno uporabljajo vertikalne naprave. Njihov delovni proces je v osnovi enak kot pri Francisovih turbinah. Razlika je v tem, da pri spremembi obremenitve ne uravnavajo le vrtenja vodilnih lopatic, temveč tudi prilagajajo vrtenje lopatic rotorja, da ohranijo visoko učinkovitost.
Pred tem smo predstavili tudi Francisove turbine. Med turbogeneratorji je še vedno velika razlika med Francisovimi turbinami in aksialnimi turbinami. Na primer, struktura njihovih rotorjev je drugačna. Lopatice Francisovih turbin so skoraj vzporedne z glavno gredjo, medtem ko so aksialne turbine skoraj pravokotne na glavno gred.
Čas objave: 11. november 2021
