Існує багато типів гідрогенераторів. Сьогодні я детально розгляну осьові гідрогенератори. Застосування осьових турбінних генераторів в останні роки в основному пов'язане з розробкою високого напору та великих розмірів. Вітчизняні осьові турбіни швидко розвиваються. На гідроелектростанції Гечжоуба було побудовано дві осьові лопатеві турбіни. Одна з них має діаметр 11,3 метра, що наразі є найбільшою у своєму роді у світі. Ось переваги та недоліки осьових турбін.
Переваги осьової турбіни
Порівняно з турбінами Френсіса, осьові турбіни мають такі основні переваги:
1. Висока питома швидкість та добрі енергетичні характеристики. Таким чином, її питома швидкість та витрата вищі, ніж у турбіни Френсіса. За однакового водяного напору та умов продуктивності, вона може значно зменшити розмір турбогенератора, зменшити вагу агрегату та заощадити матеріали, тому вона економічна.
2. Форма поверхні та шорсткість поверхні робочої лопаті осьової турбіни легко відповідають вимогам виробництва. Оскільки лопаті осьової роторно-лопатевої турбіни можуть обертатися, середній ККД вищий, ніж у турбіни зі змішаним потоком. При зміні навантаження та напору води ККД не змінюється суттєво.
3. Лопаті робочого колеса осьової лопаткової турбіни можна розібрати, що зручно для виготовлення та транспортування.
Таким чином, осьова турбіна може підтримувати стабільність у ширшому робочому діапазоні, з меншою вібрацією, вищою ефективністю та потужністю. У діапазоні низького напору вона майже замінила турбіну Френсіса. За останні десятиліття відбувся значний розвиток як з точки зору потужності окремого агрегату, так і використання водяного напору, а її застосування також дуже широке.
Недоліки осьової турбіни
Однак, осьова турбіна також має недоліки та обмежує сферу її застосування. Основні недоліки:
1. Кількість лопатей невелика, і він консольний, тому міцність низька, і його не можна використовувати на гідроелектростанціях із середнім та високим напором.
2. Через велику витрату агрегату та високу швидкість агрегату, вона має меншу висоту всмоктування, ніж турбіна Френсіса за тих самих умов напору, що призводить до великої глибини котловану для фундаменту електростанції та відносно високих інвестицій.
Відповідно до вищезазначених недоліків осьових турбін, у виробництві турбін використовуються нові високоміцні антикавітаційні матеріали, а в конструкції покращується сила лопатей, завдяки чому напір осьових турбін постійно покращується. Наразі напір осьової лопаткової турбіни становить від 3 до 90 м, що відповідає типу турбіни Френсіса. Наприклад, максимальна потужність однієї установки іноземної осьової лопаткової турбіни становить 181 700 кВт, максимальний напір – 88 м, а діаметр робочого колеса – 10,3 м. Максимальна потужність однієї установки осьової лопаткової турбіни, виробленої в моїй країні, становить 175 000 кВт, максимальний напір – 78 м, а максимальний діаметр робочого колеса – 11,3 м. Осьова турбіна з фіксованим гвинтом має фіксовані лопаті та просту конструкцію, але вона не може адаптуватися до гідроелектростанцій зі значними змінами напору та навантаження. Він має стабільний напір води та служить як базова або багатоблочна велика електростанція. Коли сезонна електроенергія є великою, також можливе економічне порівняння. Його можна розглянути. Його застосовний діапазон напору становить 3-50 м. Осьові лопаткові турбіни зазвичай використовують вертикальні пристрої. Їхній робочий процес в основному такий самий, як і у турбін Френсіса. Різниця полягає в тому, що при зміні навантаження він не тільки регулює обертання напрямних лопаток, але й регулює обертання лопаток робочого колеса для підтримки високої ефективності.
Раніше ми також представили турбіни Френсіса. Серед турбогенераторів все ще існує велика різниця між турбінами Френсіса та осьовими турбінами. Наприклад, структура їхніх робочих коліс відрізняється. Лопаті турбін Френсіса майже паралельні головному валу, тоді як осьові турбіни майже перпендикулярні головному валу.
Час публікації: 11 листопада 2021 р.
