เครื่องกำเนิดไฟฟ้าพลังน้ำมีหลายประเภท วันนี้ฉันจะแนะนำเครื่องกำเนิดไฟฟ้าพลังน้ำแบบไหลตามแนวแกนโดยละเอียด การใช้งานเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบกังหันไหลตามแนวแกนในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาส่วนใหญ่เป็นการพัฒนาหัวสูงและขนาดใหญ่ กังหันแบบไหลตามแนวแกนในประเทศกำลังพัฒนาอย่างรวดเร็ว กังหันแบบใบพัดไหลตามแนวแกนสองเครื่องที่ติดตั้งที่สถานีไฟฟ้าพลังน้ำ Gezhouba ถูกสร้างขึ้นแล้ว หนึ่งในนั้นมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 11.3 เมตร ซึ่งปัจจุบันเป็นกังหันประเภทเดียวกันที่ใหญ่ที่สุดในโลก ข้อดีและข้อเสียของกังหันแบบไหลตามแนวแกนมีดังนี้
ข้อดีของกังหันน้ำไหลตามแนวแกน
เมื่อเปรียบเทียบกับกังหันฟรานซิส กังหันไหลตามแนวแกนจะมีข้อได้เปรียบหลักดังต่อไปนี้:
1. ความเร็วจำเพาะสูงและลักษณะพลังงานที่ดี ดังนั้นความเร็วหน่วยและอัตราการไหลของหน่วยจึงสูงกว่ากังหันฟรานซิส ภายใต้สภาวะแรงดันน้ำและเอาต์พุตเดียวกัน สามารถลดขนาดของหน่วยเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากังหันได้อย่างมาก ลดน้ำหนักของหน่วย และประหยัดการใช้วัสดุ จึงประหยัดต้นทุน
2. รูปร่างพื้นผิวและความหยาบของใบพัดของกังหันน้ำไหลตามแนวแกนสามารถตอบสนองความต้องการในการผลิตได้อย่างง่ายดาย เนื่องจากใบพัดของกังหันน้ำไหลตามแนวแกนสามารถหมุนได้ ประสิทธิภาพโดยเฉลี่ยจึงสูงกว่ากังหันน้ำไหลผสม เมื่อโหลดและแรงดันน้ำเปลี่ยนแปลง ประสิทธิภาพจะไม่เปลี่ยนแปลงมากนัก
3. ใบพัดของกังหันใบพัดไหลตามแกนสามารถถอดแยกได้ ซึ่งสะดวกต่อการผลิตและการขนส่ง
ดังนั้นกังหันไหลตามแนวแกนจึงสามารถรักษาเสถียรภาพได้ในช่วงการทำงานที่กว้างขึ้น โดยมีการสั่นสะเทือนน้อยลง และประสิทธิภาพและผลผลิตที่สูงขึ้น ในช่วงเฮดต่ำ กังหันนี้เกือบจะเข้ามาแทนที่กังหันฟรานซิสแล้ว ในช่วงไม่กี่ทศวรรษที่ผ่านมา ทั้งในแง่ของความจุของหน่วยเดียวและการใช้เฮดน้ำ ได้มีการพัฒนาอย่างมาก และการใช้งานยังกว้างขวางมากอีกด้วย
ข้อเสียของกังหันน้ำไหลตามแนวแกน
อย่างไรก็ตาม กังหันไหลตามแนวแกนยังมีข้อบกพร่องและขอบเขตการใช้งานที่จำกัด ข้อบกพร่องหลักๆ มีดังนี้:
1. จำนวนใบพัดมีน้อยและเป็นแบบคานยื่นจึงมีความแข็งแรงน้อย ไม่สามารถนำไปใช้ในโรงไฟฟ้าพลังน้ำระดับกลางและระดับสูงได้
2. เนื่องจากอัตราการไหลหน่วยขนาดใหญ่และความเร็วหน่วยที่สูง จึงมีความสูงการดูดที่เล็กกว่ากังหันฟรานซิสภายใต้เงื่อนไขหัวเดียวกัน ส่งผลให้ต้องขุดลึกมากขึ้นสำหรับฐานรากของโรงไฟฟ้าและต้องลงทุนค่อนข้างสูง
ตามข้อบกพร่องที่กล่าวข้างต้นของกังหันไหลตามแนวแกนวัสดุใหม่ป้องกันการเกิดโพรงอากาศที่มีความแข็งแรงสูงถูกนำมาใช้ในการผลิตกังหันและแรงของใบพัดได้รับการปรับปรุงในการออกแบบเพื่อให้ส่วนหัวการใช้งานของกังหันไหลตามแนวแกนได้รับการปรับปรุงอย่างต่อเนื่อง ปัจจุบันส่วนหัวการใช้งานของกังหันใบพัดแบบไหลตามแนวแกนคือ 3 ถึง 90 ม. และได้เข้าสู่พื้นที่ของกังหันฟรานซิสแล้ว ตัวอย่างเช่นเอาต์พุตสูงสุดของหน่วยเดียวของกังหันใบพัดแบบไหลตามแนวแกนจากต่างประเทศคือ 181,700 กิโลวัตต์หัวน้ำสูงสุดคือ 88 ม. และเส้นผ่านศูนย์กลางของรันเนอร์คือ 10.3 ม. เอาต์พุตสูงสุดของเครื่องจักรเดียวของกังหันใบพัดแบบไหลตามแนวแกนที่ผลิตในประเทศของฉันคือ 175,000 กิโลวัตต์หัวน้ำสูงสุดคือ 78 ม. และเส้นผ่านศูนย์กลางของรันเนอร์สูงสุดคือ 11.3 ม. กังหันใบพัดคงที่แบบไหลตามแนวแกนมีใบพัดคงที่และโครงสร้างที่เรียบง่าย แต่ไม่สามารถปรับให้เข้ากับสถานีไฟฟ้าพลังน้ำที่มีการเปลี่ยนแปลงหัวและโหลดของน้ำอย่างมาก มีหัวน้ำที่เสถียรและทำหน้าที่เป็นฐานโหลดหรือโรงไฟฟ้าขนาดใหญ่หลายหน่วย เมื่อพลังงานตามฤดูกาลมีมากมาย การเปรียบเทียบทางเศรษฐกิจก็เป็นไปได้เช่นกัน สามารถพิจารณาได้ ช่วงหัวที่ใช้ได้คือ 3-50 เมตร กังหันใบพัดไหลตามแนวแกนโดยทั่วไปใช้อุปกรณ์แนวตั้ง กระบวนการทำงานนั้นโดยพื้นฐานแล้วเหมือนกับกังหันฟรานซิส ความแตกต่างคือเมื่อโหลดเปลี่ยนแปลง ไม่เพียงแต่ควบคุมการหมุนของใบพัดนำทางเท่านั้น แต่ยังปรับการหมุนของใบพัดรันเนอร์เพื่อรักษาประสิทธิภาพสูงอีกด้วย
ก่อนหน้านี้เราได้แนะนำกังหันฟรานซิสไปแล้ว ในบรรดากังหันเครื่องกำเนิดไฟฟ้า กังหันฟรานซิสกับกังหันไหลตามแนวแกนยังคงมีความแตกต่างกันมาก ตัวอย่างเช่น โครงสร้างของรันเนอร์นั้นแตกต่างกัน ใบพัดของกังหันฟรานซิสเกือบจะขนานกับเพลาหลัก ในขณะที่กังหันไหลตามแนวแกนเกือบจะตั้งฉากกับเพลาหลัก
เวลาโพสต์: 11 พ.ย. 2564
