Водяная турбина представляет собой турбомашину в жидкостном механизме.Еще около 100 г. до н.э. родился прототип водяной турбины — водяное колесо.В то время основной функцией был привод машин для обработки зерна и орошения.Водяное колесо как механическое устройство, использующее поток воды в качестве энергии, превратилось в современную водяную турбину, и область его применения также расширилась.Так где же в основном используются современные гидротурбины?
Турбины в основном используются на гидроаккумулирующих электростанциях.Когда нагрузка энергосистемы ниже базовой нагрузки, ее можно использовать в качестве водяного насоса для использования избыточной мощности по выработке электроэнергии для перекачки воды из водохранилища ниже по течению в водохранилище выше по течению для накопления энергии в виде потенциальной энергии;когда нагрузка системы превышает базовую нагрузку, ее можно использовать в качестве гидравлической турбины, вырабатывающей электроэнергию для регулирования пиковых нагрузок.Таким образом, чистая ГАЭС не может увеличить мощность энергосистемы, но может улучшить эксплуатационную экономичность тепловых электростанций и повысить общую эффективность энергосистемы.С 1950-х годов гидроаккумулирующие установки широко ценятся и быстро развиваются в странах по всему миру.
Большинство гидроаккумулирующих установок, разработанных на ранней стадии или с высоким напором воды, имеют трехмашинный тип, то есть они состоят из двигателя-генератора, водяной турбины и водяного насоса, соединенных последовательно.Его преимущество заключается в том, что турбина и водяной насос спроектированы отдельно, каждый из которых может иметь более высокий КПД, а агрегат вращается в одном направлении при выработке электроэнергии и перекачивании воды и может быстро переключаться с выработки электроэнергии на перекачку или с перекачки на выработка энергии.При этом турбину можно использовать для запуска агрегата.Его недостатком является высокая стоимость и большие инвестиции в электростанцию.
Лопасти рабочего колеса турбины насоса с наклонным потоком могут вращаться, и она по-прежнему имеет хорошие рабочие характеристики при изменении напора воды и нагрузки.Однако из-за ограничения гидравлических характеристик и прочности материала к началу 1980-х годов его чистый напор составлял всего 136,2 метра.(Японская первая электростанция Такаген).Для более высоких напоров требуются насосы-турбины Фрэнсиса.
ГАЭС имеет верхний и нижний резервуары.При условии хранения той же энергии увеличение подъемной силы может уменьшить емкость хранилища, увеличить скорость агрегата и снизить стоимость проекта.Таким образом, электростанция с высоким напором выше 300 метров быстро развивалась.Турбинно-насосная установка Francis с самым высоким напором воды в мире установлена на электростанции Baina Basta в Югославии.год в эксплуатацию.С 20 века гидроагрегаты развиваются в направлении высоких параметров и большой мощности.С увеличением тепловой мощности в энергосистеме и развитием атомной энергетики, для решения проблемы разумного пикового регулирования, в дополнение к энергичному развитию или расширению крупных электростанций в крупных водных системах страны по всему миру активно строят гидроаккумулирующие электростанции, что приводит к бурному развитию насосно-турбинных установок.
Как силовая машина, преобразующая энергию потока воды во вращательную механическую энергию, гидротурбина является неотъемлемой частью гидрогенераторной установки.В настоящее время проблема защиты окружающей среды становится все более серьезной, и увеличивается применение и продвижение гидроэнергетики, использующей чистую энергию.Чтобы в полной мере использовать различные гидравлические ресурсы, приливы, равнинные реки с очень низким падением и даже волны также привлекли всеобщее внимание, что привело к быстрому развитию трубчатых турбин и других небольших агрегатов.
Время публикации: 23 марта 2022 г.
