Í náttúrulegum ám rennur vatn frá andstreymis til niðurstraums blandað seti og skolar gjarnan árfarveg og bakkahlíðar, sem sýnir að í vatninu leynist ákveðin orka.Við náttúrulegar aðstæður er þessi mögulega orka neytt í að hreinsa, ýta á seti og sigrast á núningsviðnámi.Ef við byggjum nokkrar byggingar og setjum upp nauðsynlegan búnað til að láta stöðugan straum af vatni renna í gegnum vatnshverfla, verður vatnshverfillinn knúinn áfram af vatnsstraumnum, eins og vindmylla, sem getur snúist stöðugt og vatnsorkunni verður breytt. í vélrænni orku.Þegar vatnstúrbínan knýr rafalinn til að snúast saman getur hann framleitt rafmagn og vatnsorkan er breytt í raforku.Þetta er grundvallarreglan um virkjun vatnsafls.Vatnshverflar og rafalar eru grunnbúnaðurinn til vatnsaflsvirkjunar.Leyfðu mér að gefa þér stutta kynningu á litlu þekkingunni um virkjun vatnsafls.
1. Vatnsafl og vatnsrennslisafl
Við hönnun vatnsaflsstöðvar, til að ákvarða umfang stöðvarinnar, er nauðsynlegt að þekkja virkjunargetu stöðvarinnar.Samkvæmt grunnreglum vatnsaflsvirkjunar er ekki erfitt að sjá að virkjunargeta rafstöðvar ræðst af þeirri vinnu sem hægt er að vinna með straumnum.Við köllum heildarvinnuna sem vatn getur unnið á ákveðnu tímabili sem vatnsorka og vinnan sem hægt er að vinna á tímaeiningu (sekúndu) kallast straumafli.Ljóst er að eftir því sem vatnsrennslið er meira afl, því meiri orkuöflunargeta stöðvarinnar.Þess vegna, til að vita aflframleiðslugetu rafstöðvarinnar, verðum við fyrst að reikna út vatnsrennslisafl.Hægt er að reikna út vatnsrennsli í ánni á þennan hátt, miðað við að vatnsyfirborðsfall í ákveðnum hluta árinnar sé H (metrar) og vatnsmagn H sem fer í gegnum þversnið árinnar í einingu. tími (sekúndur) er Q (rúmmetrar/sekúndu), þá rennsli Sneiðaflið er jafnt og margfeldi þyngdar vatnsins og fallsins.Augljóslega, því hærra sem vatnsfallið er, því meira rennsli og því meiri vatnsrennsliskraftur.
2. Afrakstur vatnsaflsstöðva
Undir ákveðnum fallhæð og rennsli kallast raforkan sem vatnsaflsstöð getur framleitt vatnsafl.Augljóslega fer framleiðsla aflsins eftir krafti vatnsflæðisins í gegnum hverflinn.Í því ferli að breyta vatnsorku í raforku þarf vatn að sigrast á viðnám árfarvega eða bygginga á leiðinni frá andstreymis til niðurstraums.Vatnshverflar, rafalar og flutningsbúnaður verða einnig að sigrast á mörgum mótstöðu meðan á vinnu stendur.Til að sigrast á viðnám þarf að vinna og vatnsrennsli verður neytt, sem er óhjákvæmilegt.Þess vegna er vatnsrennslisafl sem hægt er að nota til raforkuframleiðslu minni en gildið sem fæst með formúlunni, það er að segja að afköst vatnsaflsstöðvarinnar ættu að vera jöfn vatnsrennslisaflinu margfaldað með stuðli sem er minni en 1. Þessi stuðull er einnig kallaður nýtni vatnsaflsstöðvar.
Sérstakt gildi nýtni vatnsaflsstöðvar tengist því magni orkutaps sem verður þegar vatnið rennur í gegnum bygginguna og vatnstúrbínu, flutningsbúnað, rafal o.fl., því meira tap, því minni er nýtingin.Í lítilli vatnsaflsstöð er samtala þessara tapa um 25-40% af afli vatnsrennslis.Það er að segja að vatnsrennslið sem getur framleitt 100 kílóvött af rafmagni fer inn í vatnsaflsstöðina og rafallinn getur aðeins framleitt 60 til 75 kílóvött af rafmagni, þannig að nýtni vatnsaflsstöðvarinnar sem samsvarar 60~75%.
Af fyrri inngangi má sjá að þegar rennsli stöðvarinnar og vatnshæðarmunur er stöðugur er afköst stöðvarinnar háð nýtni.Reynsla hefur sannað að auk afkasta vökva hverfla, rafala og flutningsbúnaðar eru aðrir þættir sem hafa áhrif á hagkvæmni vatnsaflsstöðva, svo sem gæði byggingar og uppsetningar búnaðar, gæði rekstrar og stjórnun, og hvort hönnun vatnsaflsstöðin er rétt, eru allt þættir sem hafa áhrif á hagkvæmni vatnsaflsstöðvarinnar.Sumir þessara áhrifaþátta eru auðvitað frum- og aðrir aukaþættir og við ákveðnar aðstæður munu frum- og aukaþættir einnig breytast hver í annan.
Samt sem áður, sama hver þátturinn er, þá er það afgerandi að fólk er ekki hlutir, vélum er stjórnað af mönnum og tækni stjórnast af hugsun.Því er nauðsynlegt við hönnun, byggingu og tækjaval vatnsaflsvirkjana að gefa huglægu hlutverki manneskjunnar fullan leik og leitast við að afburða tækni til að lágmarka orkutap vatnsflæðis eins og kostur er.Þetta er fyrir sumar vatnsaflsstöðvar þar sem vatnsfallið sjálft er tiltölulega lágt.Það er sérstaklega mikilvægt.Jafnframt er nauðsynlegt að efla rekstur og stjórnun vatnsaflsvirkjana á áhrifaríkan hátt til að bæta hagkvæmni virkjana, nýta vatnsauðlindir að fullu og gera litlum vatnsaflsvirkjunum kleift að gegna stærra hlutverki.
Pósttími: 09-09-2021
