Các thông số vận hành của tuabin nước là gì?
Các thông số hoạt động cơ bản của tuabin nước bao gồm cột nước, lưu lượng, tốc độ, công suất và hiệu suất.
Cột nước của tuabin đề cập đến sự khác biệt về năng lượng dòng chảy của nước trên một đơn vị trọng lượng giữa phần đầu vào và phần đầu ra của tuabin, được biểu thị bằng H và đo bằng mét.
Lưu lượng của tuabin nước đề cập đến thể tích nước chảy qua tiết diện của tuabin trên mỗi đơn vị thời gian.
Tốc độ tuabin đề cập đến số lần trục chính của tuabin quay mỗi phút.
Công suất đầu ra của tuabin nước đề cập đến công suất tạo ra ở đầu trục của tuabin nước.
Hiệu suất tuabin đề cập đến tỷ lệ giữa công suất đầu ra của tuabin và lưu lượng nước đầu ra.
Các loại tua bin nước là gì?
Tuabin nước có thể được chia thành hai loại: loại phản lực và loại xung lực. Tuabin phản lực bao gồm sáu loại: tuabin dòng hỗn hợp (HL), tuabin cánh cố định dòng trục (ZD), tuabin cánh cố định dòng trục (ZZ), tuabin dòng nghiêng (XL), tuabin cánh cố định dòng xuyên (GD) và tuabin cánh cố định dòng xuyên (GZ).
Có ba dạng tuabin xung lực: tuabin kiểu gầu (kiểu dao cắt) (CJ), tuabin kiểu nghiêng (XJ) và tuabin kiểu hai vòi (SJ).
3. Tuabin phản công và tuabin xung lực là gì?
Tuabin nước chuyển đổi năng lượng tiềm năng, năng lượng áp suất và năng lượng động của dòng nước thành năng lượng cơ học thực sự được gọi là tuabin nước phản công.
Tuabin nước chuyển đổi động năng của dòng nước thành năng lượng cơ học được gọi là tuabin xung lực.
Các tuabin dòng chảy hỗn hợp có những đặc điểm và phạm vi ứng dụng nào?
Tuabin dòng hỗn hợp, còn được gọi là tuabin Francis, có dòng nước chảy vào cánh quạt theo hướng xuyên tâm và chảy ra theo hướng trục. Tuabin dòng hỗn hợp có phạm vi ứng dụng cột nước rộng, cấu trúc đơn giản, hoạt động đáng tin cậy và hiệu suất cao. Đây là một trong những loại tuabin nước được sử dụng rộng rãi nhất trong thời hiện đại. Phạm vi cột nước áp dụng là 50-700m.
Đặc điểm và phạm vi ứng dụng của tuabin nước quay là gì?
Trong tuabin dòng chảy hướng trục, dòng nước trong khu vực cánh quạt chảy theo hướng trục, và dòng nước chuyển từ hướng tâm sang hướng trục giữa các cánh dẫn hướng và cánh quạt.
Cấu trúc chân vịt cố định đơn giản, nhưng hiệu suất sẽ giảm mạnh khi hoạt động không theo điều kiện thiết kế. Nó phù hợp với các nhà máy điện có công suất thấp và thay đổi cột nước nhỏ, thường từ 3 đến 50 mét. Cấu trúc chân vịt quay tương đối phức tạp. Nó đạt được sự điều chỉnh kép của các cánh dẫn hướng và cánh quạt bằng cách phối hợp sự quay của cánh quạt và các cánh dẫn hướng, mở rộng phạm vi hoạt động hiệu quả cao và có độ ổn định vận hành tốt. Hiện nay, phạm vi cột nước ứng dụng dao động từ vài mét đến 50-70 mét.
Đặc điểm và phạm vi ứng dụng của tuabin nước gầu là gì?
Tuabin nước kiểu gầu, còn được gọi là tuabin Petion, hoạt động bằng cách dùng tia nước từ vòi phun tác động lên các cánh gầu của tuabin theo hướng tiếp tuyến với chu vi của tuabin. Tuabin nước kiểu gầu được sử dụng cho cột nước cao, với loại gầu nhỏ được sử dụng cho cột nước từ 40-250m và loại gầu lớn được sử dụng cho cột nước từ 400-4500m.
7. Đặc điểm và phạm vi ứng dụng của tuabin nghiêng là gì?
Tuabin nước nghiêng tạo ra tia nước từ vòi phun tạo thành một góc (thường là 22,5 độ) với mặt phẳng của cánh quạt ở cửa vào. Loại tuabin nước này được sử dụng trong các nhà máy thủy điện nhỏ và vừa, với cột nước phù hợp dưới 400m.
Cấu trúc cơ bản của tuabin nước kiểu gầu là gì?
Tuabin nước kiểu gầu có các bộ phận quá dòng sau, chức năng chính của chúng như sau:
(l) Vòi phun được hình thành bởi dòng nước từ ống áp suất phía thượng nguồn đi qua vòi phun, tạo thành một tia nước tác động vào cánh quạt. Năng lượng áp suất của dòng nước bên trong vòi phun được chuyển hóa thành năng lượng động học của tia nước.
(2) Kim thay đổi đường kính tia nước phun ra từ vòi phun bằng cách di chuyển kim, do đó cũng thay đổi lưu lượng nước đầu vào của tuabin nước.
(3) Bánh xe gồm một đĩa và một số gáo được gắn trên đó. Tia nước lao về phía các gáo và truyền động năng của nó cho chúng, nhờ đó làm cho bánh xe quay và thực hiện công việc.
(4) Bộ phận chuyển hướng nằm giữa vòi phun và cánh quạt. Khi tuabin đột ngột giảm tải, bộ phận chuyển hướng nhanh chóng chuyển hướng tia nước về phía gầu. Tại thời điểm này, kim sẽ từ từ đóng lại đến vị trí phù hợp với tải trọng mới. Sau khi vòi phun ổn định ở vị trí mới, bộ phận chuyển hướng trở lại vị trí ban đầu của tia nước và chuẩn bị cho hành động tiếp theo.
(5) Vỏ cho phép dòng nước đã hoàn thành được xả trơn tru xuống hạ lưu và áp suất bên trong vỏ tương đương với áp suất khí quyển. Vỏ cũng được sử dụng để đỡ các ổ trục của tuabin nước.
9. Làm thế nào để đọc và hiểu nhãn hiệu của tuabin nước?
Theo quy định JBB84-74 “Quy tắc đặt tên kiểu tuabin” ở Trung Quốc, việc đặt tên tuabin gồm ba phần, được phân tách bằng dấu “-” giữa mỗi phần. Ký hiệu ở phần đầu tiên là chữ cái đầu tiên trong phiên âm tiếng Trung của loại tuabin nước, và các chữ số Ả Rập biểu thị tốc độ riêng đặc trưng của tuabin nước. Phần thứ hai gồm hai chữ cái phiên âm tiếng Trung, chữ cái đầu tiên biểu thị bố trí trục chính của tuabin nước, và chữ cái thứ hai biểu thị đặc điểm của buồng hút. Phần thứ ba là đường kính danh nghĩa của bánh xe tính bằng centimet.
Đường kính danh nghĩa của các loại tuabin nước khác nhau được quy định như thế nào?
Đường kính danh nghĩa của tuabin dòng hỗn hợp là đường kính lớn nhất ở mép cửa vào của cánh quạt, tức là đường kính tại điểm giao nhau giữa vòng dưới của cánh quạt và mép cửa vào của các cánh.
Đường kính danh nghĩa của tuabin dòng chảy hướng trục và hướng nghiêng là đường kính bên trong buồng cánh quạt tại điểm giao nhau giữa trục cánh quạt và buồng cánh quạt.
Đường kính danh nghĩa của tuabin nước kiểu gầu là đường kính vòng tròn tâm mà tại đó cánh quạt tiếp tuyến với đường chính trong dòng chảy.
Nguyên nhân chính gây ra hiện tượng xâm thực trong tuabin nước là gì?
Nguyên nhân gây ra hiện tượng xâm thực trong tuabin nước tương đối phức tạp. Người ta thường cho rằng sự phân bố áp suất bên trong cánh quạt tuabin không đồng đều. Ví dụ, nếu cánh quạt được lắp đặt quá cao so với mực nước phía hạ lưu, dòng nước tốc độ cao chảy qua vùng áp suất thấp dễ đạt đến áp suất hóa hơi và tạo ra bọt khí. Khi nước chảy vào vùng áp suất cao, do áp suất tăng lên, các bọt khí ngưng tụ, và các hạt nước va chạm với tốc độ cao về phía tâm của bọt khí để lấp đầy các khoảng trống do sự ngưng tụ tạo ra, từ đó tạo ra tác động thủy lực và hiệu ứng điện hóa lớn, gây ra hiện tượng ăn mòn cánh quạt, dẫn đến hình thành các vết rỗ và lỗ rỗng dạng tổ ong, thậm chí bị xuyên thủng.
Các biện pháp chính để ngăn ngừa hiện tượng xâm thực trong tuabin nước là gì?
Hậu quả của hiện tượng xâm thực trong tuabin nước là tạo ra tiếng ồn, rung động và làm giảm hiệu suất đột ngột, dẫn đến ăn mòn cánh quạt, hình thành các vết rỗ và lỗ rỗng dạng tổ ong, thậm chí là hình thành các lỗ xuyên thủng, gây hư hỏng cho thiết bị và khiến thiết bị không thể hoạt động. Do đó, cần phải nỗ lực để tránh hiện tượng xâm thực trong quá trình vận hành. Hiện nay, các biện pháp chính để ngăn ngừa và giảm thiểu thiệt hại do xâm thực bao gồm:
(l) Thiết kế cánh quạt tuabin một cách hợp lý để giảm hệ số xâm thực của tuabin.
(2) Cải thiện chất lượng sản xuất, đảm bảo hình dạng hình học chính xác và vị trí tương đối của các lưỡi dao, đồng thời chú ý đến bề mặt nhẵn và bóng.
(3) Sử dụng vật liệu chống xâm thực để giảm thiệt hại do xâm thực, chẳng hạn như bánh xe bằng thép không gỉ.
(4) Xác định chính xác độ cao lắp đặt của tuabin nước.
(5) Cải thiện điều kiện vận hành để ngăn tuabin hoạt động ở cột nước thấp và tải trọng thấp trong thời gian dài. Thông thường, tuabin nước không được phép hoạt động ở công suất thấp (chẳng hạn như dưới 50% công suất định mức). Đối với các nhà máy thủy điện nhiều tổ máy, cần tránh hoạt động ở tải trọng thấp và quá tải kéo dài của một tổ máy đơn lẻ.
(6) Cần bảo trì kịp thời và chú ý đến chất lượng đánh bóng của mối hàn sửa chữa để tránh sự phát triển nguy hiểm của hư hỏng do xâm thực.
(7) Sử dụng thiết bị cung cấp khí, không khí được đưa vào ống xả nước để loại bỏ chân không quá mức có thể gây ra hiện tượng xâm thực.
Các nhà máy điện lớn, vừa và nhỏ được phân loại như thế nào?
Theo tiêu chuẩn hiện hành của bộ phận, các thiết bị có công suất lắp đặt dưới 50.000 kW được coi là nhỏ; thiết bị cỡ trung bình có công suất lắp đặt từ 50.000 đến 250.000 kW; thiết bị có công suất lắp đặt lớn hơn 250.000 kW được coi là lớn.
Nguyên lý cơ bản của việc sản xuất điện thủy điện là gì?
Phát điện thủy điện là việc sử dụng năng lượng thủy lực (nhờ cột nước) để vận hành các thiết bị thủy lực (tuabin) quay, chuyển đổi năng lượng nước thành năng lượng cơ học. Nếu một loại máy móc khác (máy phát điện) được kết nối với tuabin để tạo ra điện khi nó quay, thì năng lượng cơ học sẽ được chuyển đổi thành năng lượng điện. Nói một cách nào đó, phát điện thủy điện là quá trình chuyển đổi năng lượng tiềm năng của nước thành năng lượng cơ học và sau đó thành năng lượng điện.
Các phương pháp khai thác tài nguyên thủy điện và các loại nhà máy thủy điện cơ bản là gì?
Phương pháp khai thác tài nguyên thủy lực được lựa chọn dựa trên lưu lượng dòng chảy tập trung, và nhìn chung có ba phương pháp cơ bản: phương pháp đập, phương pháp chuyển hướng dòng chảy và phương pháp hỗn hợp.
(1) Nhà máy thủy điện kiểu đập là nhà máy thủy điện được xây dựng trong lòng sông, có độ dốc tập trung và dung tích hồ chứa nhất định, và nằm gần đập.
(2) Nhà máy thủy điện chuyển hướng nước là nhà máy thủy điện tận dụng tối đa độ dốc tự nhiên của sông để chuyển hướng nước và phát điện, không có hồ chứa hoặc khả năng điều tiết, và nằm ở một con sông xa hạ lưu.
(3) Nhà máy thủy điện lai là nhà máy thủy điện sử dụng một phần nước, được hình thành một phần do việc xây dựng đập và một phần sử dụng độ dốc tự nhiên của lòng sông, với một dung tích chứa nhất định. Nhà máy điện này nằm trên lòng sông phía hạ lưu.
Lưu lượng dòng chảy, tổng lượng dòng chảy và lưu lượng dòng chảy trung bình hàng năm là gì?
Lưu lượng dòng chảy đề cập đến thể tích nước chảy qua mặt cắt ngang của một con sông (hoặc công trình thủy lực) trên một đơn vị thời gian, được biểu thị bằng mét khối trên giây;
Tổng lượng dòng chảy đề cập đến tổng lượng nước chảy qua một đoạn sông trong một năm thủy văn, được biểu thị bằng 104m3 hoặc 108m3;
Lưu lượng dòng chảy trung bình hàng năm đề cập đến lưu lượng dòng chảy trung bình hàng năm Q3/S của một đoạn sông được tính toán dựa trên chuỗi dữ liệu thủy văn hiện có.
Các thành phần chính của một dự án trung tâm nhà máy thủy điện nhỏ là gì?
Nó chủ yếu bao gồm bốn phần: các công trình giữ nước (đập), các công trình xả lũ (đập tràn hoặc cửa van), các công trình chuyển hướng dòng chảy (kênh dẫn nước hoặc đường hầm, bao gồm cả các giếng điều áp) và các công trình nhà máy điện (bao gồm cả kênh dẫn nước thải và trạm tăng áp).
18. Nhà máy thủy điện dòng chảy là gì? Đặc điểm của nó là gì?
Nhà máy thủy điện không có hồ chứa điều tiết được gọi là nhà máy thủy điện dòng chảy tự nhiên. Loại nhà máy thủy điện này lựa chọn công suất lắp đặt dựa trên lưu lượng dòng chảy trung bình hàng năm của lòng sông và cột nước tiềm năng mà nó có thể đạt được. Sản lượng điện trong mùa khô giảm mạnh, xuống dưới 50%, và đôi khi thậm chí không thể sản xuất điện, do bị hạn chế bởi dòng chảy tự nhiên của sông, trong khi đó, lượng nước bị bỏ phí lại rất lớn vào mùa mưa.
19. Sản lượng là gì? Làm thế nào để ước tính sản lượng và tính toán công suất phát điện của một nhà máy thủy điện?
Trong một nhà máy thủy điện, công suất do tổ máy phát điện thủy lực tạo ra được gọi là sản lượng, và sản lượng của một đoạn dòng chảy nhất định trong sông thể hiện nguồn năng lượng nước của đoạn đó. Sản lượng dòng chảy đề cập đến lượng năng lượng nước trên một đơn vị thời gian. Trong phương trình N = 9,81 η QH, Q là lưu lượng (m³/s); H là cột nước (m); N là sản lượng của nhà máy thủy điện (W); η là hệ số hiệu suất của máy phát điện thủy lực. Công thức gần đúng cho sản lượng của các nhà máy thủy điện nhỏ là N = (6,0 - 8,0) QH. Công thức tính sản lượng điện hàng năm là E = NT, trong đó N là sản lượng trung bình; T là số giờ sử dụng hàng năm.
Công suất lắp đặt được sử dụng hàng năm là bao nhiêu giờ?
Chỉ số này đề cập đến thời gian vận hành trung bình ở công suất tối đa của một tổ máy phát điện thủy điện trong một năm. Đây là một chỉ số quan trọng để đo lường lợi ích kinh tế của các nhà máy thủy điện, và các nhà máy thủy điện nhỏ cần có thời gian sử dụng hàng năm trên 3000 giờ.
21. Điều chỉnh hàng ngày, điều chỉnh hàng tuần, điều chỉnh hàng năm và điều chỉnh nhiều năm là gì?
(1) Điều tiết hàng ngày: đề cập đến việc phân phối lại dòng chảy trong ngày và đêm, với thời gian điều tiết là 24 giờ.
(2) Điều chỉnh hàng tuần: Thời gian điều chỉnh là một tuần (7 ngày).
(3) Điều tiết hàng năm: Việc phân phối lại dòng chảy trong vòng một năm, trong đó chỉ một phần nước dư thừa trong mùa lũ có thể được tích trữ, được gọi là điều tiết hàng năm không đầy đủ (hoặc điều tiết theo mùa); Khả năng phân phối lại hoàn toàn lượng nước đến trong năm theo yêu cầu sử dụng nước mà không cần phải bỏ nước được gọi là điều tiết hàng năm.
(4) Điều tiết nhiều năm: Khi thể tích hồ chứa đủ lớn để tích trữ nước dư thừa trong nhiều năm trong hồ chứa, và sau đó phân bổ cho một số năm khô hạn để điều tiết hàng năm, thì được gọi là điều tiết nhiều năm.
22. Giọt nước của một dòng sông là gì?
Chênh lệch độ cao giữa hai mặt cắt ngang của đoạn sông đang được sử dụng được gọi là độ chênh lệch độ cao (drop); chênh lệch độ cao giữa mặt nước tại thượng nguồn và cửa sông được gọi là tổng độ chênh lệch độ cao (total drop).
23. Lượng mưa, thời gian mưa, cường độ mưa, khu vực mưa, tâm bão là gì?
Lượng mưa là tổng lượng nước rơi xuống một điểm hoặc khu vực nhất định trong một khoảng thời gian nhất định, được biểu thị bằng milimét.
Thời gian mưa đề cập đến khoảng thời gian diễn ra hiện tượng mưa.
Cường độ mưa đề cập đến lượng mưa trên một đơn vị thời gian, được biểu thị bằng mm/h.
Diện tích mưa là diện tích nằm ngang được bao phủ bởi lượng mưa, được biểu thị bằng km2.
Tâm bão là khu vực nhỏ cục bộ nơi tập trung lượng mưa lớn.
24. Ước tính đầu tư kỹ thuật là gì? Ước tính đầu tư kỹ thuật và ngân sách kỹ thuật?
Ngân sách kỹ thuật là một tài liệu kỹ thuật và kinh tế tổng hợp tất cả các nguồn vốn cần thiết cho một dự án xây dựng dưới dạng tiền tệ. Ngân sách thiết kế sơ bộ là một thành phần quan trọng của tài liệu thiết kế sơ bộ và là cơ sở chính để đánh giá tính hợp lý về kinh tế. Ngân sách tổng thể được phê duyệt là một chỉ số quan trọng được nhà nước công nhận đối với đầu tư xây dựng cơ bản, đồng thời cũng là cơ sở để lập các bản vẽ xây dựng cơ bản và thiết kế đấu thầu. Dự toán đầu tư kỹ thuật là số tiền đầu tư được thực hiện trong giai đoạn nghiên cứu khả thi. Ngân sách kỹ thuật là số tiền đầu tư được thực hiện trong giai đoạn thi công.
Các chỉ số kinh tế chính của các nhà máy thủy điện là gì?
(1) Đầu tư trên mỗi kilowatt đề cập đến khoản đầu tư cần thiết cho mỗi kilowatt công suất lắp đặt.
(2) Đầu tư năng lượng đơn vị đề cập đến khoản đầu tư cần thiết cho mỗi kilowatt giờ điện.
(3) Chi phí điện là phí phải trả trên mỗi kilowatt giờ điện.
(4) Số giờ sử dụng hàng năm của công suất lắp đặt là thước đo mức độ sử dụng thiết bị của nhà máy thủy điện.
(5) Giá bán điện là giá mỗi kilowatt giờ điện bán cho lưới điện.
Làm thế nào để tính toán các chỉ số kinh tế chính của các nhà máy thủy điện?
Các chỉ số kinh tế chính của các nhà máy thủy điện được tính toán theo công thức sau:
(1) Đầu tư trên mỗi kilowatt = tổng đầu tư xây dựng nhà máy thủy điện / tổng công suất lắp đặt của nhà máy thủy điện
(2) Đầu tư năng lượng đơn vị = tổng đầu tư xây dựng nhà máy thủy điện / sản lượng điện trung bình hàng năm của nhà máy thủy điện
(3) Số giờ sử dụng hàng năm của công suất lắp đặt = sản lượng điện trung bình hàng năm / tổng công suất lắp đặt
Thời gian đăng bài: 28 tháng 10 năm 2024
