Совершенствование рабочего процесса новых типов гидротурбин

Abstract

В статье представлены перспективные направления в гидроэнергетике, позволяющие существенно расширить зону эксплуатации гидротурбин по напорам и расходам, повысить надежность работы оборудования на пиковых нагрузках, существенно повысить среднеэксплуатационный КПД. Новые конструктивные разработки, связанные с применением сопловых аппаратов, с поворотными выходными элементами позволяют получить необходимый момент импульса (количества движения) для оптимальной работы гидротурбин на напоры вплоть до 80-100 м в случае одноагрегатного использования и вплоть до 300 м в случае сдвоенных прямоточных агрегатов. Новые конструктивные решения, защищенные патентами Украины, и более совершенная система комбинаторной многоэлементной зависимости в системе регулирования радиально-диагональных гидротурбин позволяют впервые в мировой практике их применение на гидроэлектростанциях и гидроаккумулирующих станциях на напоры, превышающие 600 м вплоть до 800-1000 м с высокими, превышающими мировой уровень эксплуатационными показателями. Расширение почти в два раза зоны надежной эксплуатации по расходам (мощностям) и напорам, обеспечивающее радиально-диагональными турбинами, повышение среднеэксплуатационного КПД на 2-7 %, надежности в широкой зоне эксплуатации обеспечивают конкурентоспособность этих типов гидроагрегатов на внешнем рынке. Эксплуатационные и энергетические показатели радиально-диагональных гидротурбин обеспечивают их надежность и долговременную работу в режиме покрытия пиковых нагрузок энергетической электросистемы.

The article presents perspective directions in hydropower, allowing to significantly expand the exploitation area of hydraulic turbines in the terms of pressures and consumption, increase the equipment reliability at peak loads, and significantly increase the average operating efficiency. New construction developments related to the using of nozzle apparatuses with rotary output elements allow to obtain the required angular momentum (amount of movement) for optimal working of hydroturbines for pressures up to 80-100 m in the case of single-unit using and up to 300 m in the case of dual straight-through units. New construction solutions protected by patents of Ukraine,and a more advanced system of combinatorial multi-element relation in the system of regulating of radial-diagonal hydroturbines allow for the first time in the world practice touse them in hydroelectric power and pumped storage stations for pressures greater than 600 m and up to 800-1000 m with high exploitation indexes exceeding the world level. The expanding of reliable exploitation zone almost in two times in the terms of power consumption and pressures, providing with radial diagonal turbines, increasing the average operating efficiency in 2-7 %, reliability in the wide area of exploitation provide the competitiveness of these types of hydraulic units in the external market. The exploitation and energy indexes of radial-diagonal hydraulic turbines provide their reliability and long-term working in the coverage mode of peak loads of power electrosystem.