Водяная турбина - это разновидность турбинного оборудования в жидкостных машинах.Еще около 100 г. до н.э. родился прототип гидротурбины – гидротурбина.В то время основной функцией был привод машин для обработки зерна и орошения.Водяная турбина, как механическое устройство, приводимое в действие потоком воды, превратилась в нынешнюю водяную турбину, и область ее применения также расширилась.Тогда где в основном используются современные гидротурбины?
Гидротурбина в основном используется для гидроаккумулирующих электростанций.Когда нагрузка энергосистемы ниже базовой нагрузки, ее можно использовать в качестве водяного насоса для использования избыточной мощности по выработке электроэнергии для перекачки воды из резервуара ниже по течению в резервуар выше по течению и накопления энергии в виде потенциальной энергии;Когда нагрузка системы выше базовой нагрузки, ее можно использовать в качестве водяной турбины для выработки электроэнергии для регулирования пиковой нагрузки.Таким образом, чистая ГАЭС не может увеличить мощность энергосистемы, но может улучшить экономичность работы тепловых электростанций и повысить общую эффективность энергосистемы.С 1950-х годов гидроаккумулирующие установки широко ценятся и быстро развиваются во всем мире.
Насосные гидроаккумуляторы, разработанные на ранней стадии или с высоким напором воды, в основном используют три типа машин, то есть они состоят из двигателя-генератора, водяной турбины и водяного насоса, соединенных последовательно.Его преимущество заключается в том, что водяная турбина и водяной насос спроектированы отдельно, что может иметь высокую эффективность, а направление вращения агрегата одинаково при выработке и перекачке, что может быть быстро преобразовано из выработки электроэнергии в насосную или из насосной в выработка энергии.При этом турбину можно использовать для запуска агрегата.Его недостатки – высокая стоимость и большие капиталовложения в электростанцию.
Лопасти рабочего колеса турбины насоса с наклонным потоком могут вращаться и по-прежнему иметь хорошие рабочие характеристики при изменении напора воды и нагрузки.Однако из-за гидравлических характеристик и прочности материала его максимальный напор составлял всего 136,2 м в начале 1980-х годов (электростанция Коген №1 в Японии).Для более высоких напоров требуются насосные турбины Фрэнсиса.
ГАЭС оборудована верхним и нижним резервуарами.При сохранении той же энергии увеличение напора может уменьшить емкость накопителя, увеличить скорость агрегата и снизить стоимость проекта.Поэтому быстро развиваются аккумулирующие электростанции с высоким напором выше 300 метров.Насосная турбина Фрэнсиса с самым высоким напором воды в мире установлена на Бейнабаштинской электростанции в Югославии.Его единичная мощность составляет 315 МВт, а напор турбины - 600,3 метра;Насос имеет напор 623,1 м и скорость вращения 428,6 об/мин.введена в эксплуатацию в 1977 г. С 20 века гидроагрегаты развиваются в сторону высоких параметров и большой мощности.С увеличением огневой мощности в энергосистеме и развитием атомной энергетики, для решения проблемы разумного сглаживания пиковых нагрузок страны во всем мире активно строят гидроаккумулирующие электростанции в дополнение к бурно развивающимся или расширяющимся крупномасштабным электростанции в крупных системах водоснабжения.Поэтому насосные турбины быстро развивались.
Как силовая машина, которая преобразует энергию потока воды во вращающуюся механическую энергию, водяная турбина является неотъемлемой частью генераторной установки с водяной турбиной.В настоящее время проблема охраны окружающей среды становится все более серьезной.Гидроэнергетика, метод производства электроэнергии с использованием экологически чистой энергии, расширяет свое применение и продвижение.Для того чтобы в полной мере использовать различные гидроресурсы, широкое внимание привлекли также приливы, равнинные реки с низким перепадом и даже волнение, что привело к быстрому развитию трубчатых турбин и других малых агрегатов.
Время публикации: 06 апреля 2022 г.
