La turbine à eau est une turbomachine de la machinerie des fluides.Dès l'an 100 av. J.-C. environ, le prototype de la turbine à eau, la roue à aubes, voit le jour.A cette époque, la fonction principale était de conduire des machines pour le traitement des céréales et l'irrigation.La roue hydraulique, en tant que dispositif mécanique qui utilise le débit d'eau comme énergie, est devenue la turbine à eau actuelle, et son champ d'application a également été élargi.Alors, où les turbines à eau modernes sont-elles principalement utilisées ?
Les turbines sont principalement utilisées dans les centrales électriques à accumulation par pompage.Lorsque la charge du système électrique est inférieure à la charge de base, il peut être utilisé comme pompe à eau pour utiliser la capacité de production d'électricité excédentaire pour pomper l'eau du réservoir en aval vers le réservoir en amont pour stocker de l'énergie sous forme d'énergie potentielle ;lorsque la charge du système est supérieure à la charge de base, il peut être utilisé comme turbine hydraulique, génère de l'électricité pour réguler les charges de pointe.Par conséquent, la centrale électrique à accumulation par pompage pur ne peut pas augmenter la puissance du système électrique, mais elle peut améliorer l'économie de fonctionnement des unités de production d'énergie thermique et améliorer l'efficacité globale du système électrique.Depuis les années 1950, les unités de pompage-turbinage ont été largement appréciées et développées rapidement dans les pays du monde entier.
La plupart des unités de pompage-turbinage développées à un stade précoce ou à forte hauteur d'eau adoptent le type à trois machines, c'est-à-dire qu'elles sont composées d'un moteur générateur, d'une turbine à eau et d'une pompe à eau en série.Son avantage est que la turbine et la pompe à eau sont conçues séparément, qui peuvent chacune avoir une efficacité plus élevée, et l'unité tourne dans le même sens lors de la production d'électricité et du pompage de l'eau, et peut rapidement passer de la production d'électricité au pompage, ou du pompage à la production d'énergie.En même temps, la turbine peut être utilisée pour démarrer l'unité.Son inconvénient est que le coût est élevé et que l'investissement dans la centrale électrique est important.
Les aubes de la roue de la turbine de la pompe à écoulement oblique peuvent être tournées, et elle a toujours de bonnes performances de fonctionnement lorsque la tête d'eau et la charge changent.Cependant, en raison de la limitation des caractéristiques hydrauliques et de la résistance des matériaux, au début des années 1980, sa chute nette n'était que de 136,2 mètres.(première centrale électrique de Takagen au Japon).Pour des chutes plus élevées, des turbines de pompe Francis sont nécessaires.
La centrale électrique à accumulation par pompage a des réservoirs supérieurs et inférieurs.À condition de stocker la même énergie, l'augmentation de la portance peut réduire la capacité de stockage, augmenter la vitesse de l'unité et réduire le coût du projet.Par conséquent, la centrale électrique de stockage d'énergie à haute chute au-dessus de 300 mètres s'est développée rapidement.La pompe-turbine Francis avec la hauteur de chute la plus élevée au monde est installée dans la centrale électrique de Baina Basta en Yougoslavie.année de mise en service.Depuis le XXe siècle, les unités hydroélectriques se sont développées dans le sens des paramètres élevés et de la grande capacité.Avec l'augmentation de la capacité thermique du système électrique et le développement de l'énergie nucléaire, afin de résoudre le problème d'une régulation de pointe raisonnable, en plus du développement ou de l'expansion vigoureuse des centrales électriques à grande échelle dans les principaux systèmes hydrauliques, les pays du monde entier construisent activement des centrales électriques à accumulation par pompage, ce qui entraîne un développement rapide des turbines-pompes.
En tant que machine électrique qui convertit l'énergie du débit d'eau en énergie mécanique rotative, une turbine hydraulique est un élément indispensable d'un groupe hydro-générateur.De nos jours, le problème de la protection de l'environnement devient de plus en plus sérieux, et l'application et la promotion de l'hydroélectricité, qui utilise une énergie propre, se multiplient.Afin de tirer pleinement parti des diverses ressources hydrauliques, les marées, les rivières de plaine à très faible dénivelé et même les vagues ont également fait l'objet d'une large attention, entraînant le développement rapide des turbines tubulaires et autres petites unités.
Heure de publication : 23 mars 2022
