Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии. Лабейш В.Г. - 11 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СЗТУ | Санкт-Петербург

Составители: 

Рубрика: 

Проект ГЭС разрабатывается на основе топографо-геодезических и
инженерно-геологических изысканий. Используются многолетние наблю-
дения за гидрологическим режимом реки: расходами, уровнями, ледовым
режимом. Напор на гидроузле Н
ГЭС
равен разности уровней воды верхнего
и нижнего бьефов. При Н
ГЭС
< 25 м станцию относят к низконапорным.
Напор блока (гидроагрегата) представляет собой разность удельных потен-
циальных энергий на входе и выходе из гидротурбины и определяется из
выражения
Н
бл
= Н
ГЭС
-
∆
h
кин
, м, (1.2)
где
∆
h
кин
– потери кинетической энергии в водоподводящих и водоотво-
дящих сооружениях плотины. Согласно гидравлике эти потери пропорцио-
нальны квадрату скорости воды (и, следовательно, квадрату расхода). На
низконапорных плотинах с Н
ГЭС
= 6…8 м напор блока
может уменьшаться
на 10…15% только за счет сороудерживающих решеток.
Расход воды в водохранилище (верхнем бьефе) зависит не только от
расхода через плотину, но также от водозабора на нужды водоснабжения,
ирригации, от осадков, испарения, фильтрации, льдообразования. Расход в
нижнем бьефе зависит от расхода через турбины, холостых сбросов, фильт-
рации.
Гидротурбины
Преобразование потенциальной энергии воды гидроузла в механиче-
скую энергию, передаваемую электрогенератору, происходит в гидротур-
бинах. Ведущая роль в создании и развитии гидротурбин большой мощно-
сти в России принадлежит Ленинградскому металлическому заводу. Ленин-
градскими учеными и инженерами разработаны уникальные турбоагрегаты,
превосходящие мировой уровень. Турбинами, выпущенными на ЛМЗ, обо-
рудованы почти все российские и многие иностранные крупные ГЭС.
При работе гидротурбины имеют место потери энергии. Гидрав-
лические потери связаны с вязким трением и вихреобразованием при тече-
нии воды через турбину. Объемные потери обусловлены перетеканием не-
которого объема жидкости через зазоры между лопастями турбины и стен-
ками статора агрегата. Механические потери связаны с трением в подшип-
никах. Суммарные потери мощности учитываются коэффициентом полез-
ного действия гидротурбины η
т
в выражении (1.1). Для современных тур-
бин характерны значения η
т
= 0,85…0,9.
Для низконапорных, в том числе малых, ГЭС оптимальными являют-
ся гидротурбины пропеллерного типа с горизонтальным валом. На рис. 1.3
представлен схематически гидроагрегат для микроГЭС на мощность от 7 до
50 кВт, напоры от 3 до 10 м, расходы воды от 0,3 до 0,9 м
3
/с. Гидроагрегаты
такого типа размещаются в теле плотины без заглубления, что снижает
стоимость строительства ГЭС. Габариты горизонтальных турбин меньше,
чем вертикальных. Для малых ГЭС с невысокими плотинами научно-
производственным объединением «Ранд» и АОЗТ «МНТО ИНСЭТ» (С.-
11

Страницы