Turbina wodna to rodzaj maszyn turbinowych w maszynach płynnych.Już około 100 roku p.n.e. narodził się prototyp turbina wodna – turbina wodna.W tym czasie główną funkcją było kierowanie maszynami do obróbki zboża i nawadniania.Turbina wodna jako urządzenie mechaniczne napędzane przepływem wody rozwinęła się do obecnej turbiny wodnej, a także rozszerzono jej zakres zastosowań.W takim razie gdzie głównie stosuje się nowoczesne turbiny wodne?
Turbina wodna jest wykorzystywana głównie w elektrowni szczytowo-pompowej.Gdy obciążenie systemu elektroenergetycznego jest mniejsze niż obciążenie podstawowe, można go wykorzystać jako pompę wodną, aby wykorzystać nadwyżkę mocy wytwarzania energii do pompowania wody z dolnego zbiornika do górnego zbiornika i magazynowania energii w postaci energii potencjalnej;Gdy obciążenie systemu jest wyższe niż obciążenie podstawowe, można go wykorzystać jako turbinę wodną do wytwarzania energii elektrycznej w celu dostosowania obciążenia szczytowego.Dlatego czysta elektrownia szczytowo-pompowa nie może zwiększyć mocy systemu elektroenergetycznego, ale może poprawić ekonomikę eksploatacji bloków ciepłowniczych i poprawić ogólną sprawność systemu elektroenergetycznego.Od lat 50. elektrownie szczytowo-pompowe są szeroko cenione i rozwijane na całym świecie.
Pompowane jednostki magazynowe opracowane na wczesnym etapie lub z wysokim ciśnieniem wody w większości przyjmują trzy typy maszyn, to znaczy składają się z silnika generatora, turbiny wodnej i pompy wodnej w szeregu.Jego zaletą jest to, że turbina wodna i pompa wodna są projektowane osobno, co może mieć wysoką sprawność, a kierunek obrotów jednostki jest taki sam podczas wytwarzania i pompowania, co można szybko przestawić z wytwarzania energii na pompowanie lub z pompowania na wytwarzanie energii.Jednocześnie turbina może być wykorzystana do uruchomienia jednostki.Jego wadami są wysokie koszty i duże inwestycje w elektrownię.
Łopatki nachylonego wirnika turbiny pompy przepływowej mogą się obracać i nadal mają dobrą wydajność pracy, gdy zmienia się wysokość podnoszenia wody i obciążenie.Jednak ze względu na właściwości hydrauliczne i wytrzymałość materiału jego maksymalna wysokość podnoszenia wynosiła tylko 136,2 m na początku lat 80. (elektrownia Kogen nr 1 w Japonii).W przypadku wyższych spadków wody wymagane są turbiny pomp Francisa.
Elektrownia szczytowo-pompowa wyposażona jest w zbiorniki górny i dolny.Pod warunkiem przechowywania tej samej energii, zwiększenie głowicy może zmniejszyć pojemność magazynu, zwiększyć prędkość jednostki i obniżyć koszty projektu.W związku z tym szybko rozwijają się elektrociepłownie wysokospadowe powyżej 300 metrów.Turbina pompowa Francisa z najwyższym na świecie spadkiem wody została zainstalowana w elektrowni beinabashta w Jugosławii.Moc pojedynczego bloku wynosi 315 MW, a wysokość podnoszenia turbiny 600,3 m;Pompa ma wysokość podnoszenia 623,1m i prędkość obrotową 428,6 obr/min.oddano ją do eksploatacji w 1977 roku. Od XX wieku elektrownie wodne rozwijały się w kierunku wysokich parametrów i dużej mocy.Wraz ze wzrostem zdolności pożarowej w systemie elektroenergetycznym i rozwojem energetyki jądrowej, w celu rozwiązania problemu rozsądnego obcinania szczytów, kraje na całym świecie aktywnie budują elektrownie szczytowo-pompowe, a także prężnie rozwijają się lub rozszerzają na dużą skalę elektrownie w głównych systemach wodnych.Dlatego turbiny pompowe szybko się rozwinęły.
Turbina wodna jako maszyna energetyczna zamieniająca energię przepływu wody w obrotową energię mechaniczną jest nieodzowną częścią zespołu turbiny wodnej.W dzisiejszych czasach problem ochrony środowiska staje się coraz poważniejszy.Hydroenergia, metoda wytwarzania energii z wykorzystaniem czystej energii, zwiększa jej zastosowanie i promocję.Aby w pełni wykorzystać różne zasoby hydrauliczne, szerokie zainteresowanie wzbudziły również pływy, nizinne rzeki o niskim spadku, a nawet fale, co doprowadziło do szybkiego rozwoju turbin rurowych i innych małych jednostek.
Czas publikacji: 06.04.-2022
