УДОСКОНАЛЕННЯ ЛОПАТЕВИХ ГІДРОТУРБІН РАДІАЛЬНО-ДІАГОНАЛЬНОГО ТИПУ
Бічна панель сторінки статті
Основний зміст сторінки статті
Анотація
Потреба електроенергії на душу населення в усіх країнах, що розвиваються, безперервно зростає. При цьому зростає частка пікових навантажень добового регулювання в єдиній енергоелектричній системі. Покриття цих навантажень можливе єдиним раціональним способом за рахунок використання гідроенергетичних агрегатів, обладнаних маневреними (що швидко запускаються зі стану спокою), з широким діапазоном надійної експлуатації по витратах (потужностях) і напорах, гідротурбінами. Крім усього іншого, гідроенергетика є відновлюваною, найдешевшою і екологічно чистою системою вироблення електроенергії. У даній статті розглянуті питання та напрями підвищення енергокавітаційних і експлуатаційних показників гідротурбінного обладнання, призначеного для експлуатації на пікових навантаженнях при добовому регулюванні. У роботі докладно проаналізовані напрями вдосконалення основних показників, що характеризують енергетичні і експлуатаційні переваги лопатевих гідротурбін радіально-діагонального типу на різні діапазони експлуатаційних напорів. В результаті нових конструктивних рішень і удосконалення системи управління (регулювання), на які отримані патенти України на винаходи, істотно розширені експлуатаційні діапазони високоефективної й надійної роботи гідроагрегатів по напорах і витратах (потужностях), які дозволяють їм успішно функціонувати на змінних, пікових навантаженнях добового регулювання, захищаючи єдину енергоелектричну систему від «розвалу» частоти при несподіваних скидах або підвищеннях споживаного навантаження в електричній мережі. Вперше у світовій практиці гідротурбобудування розроблені високоефективні гідротурбіни радіально-діагонального типу на широкі діапазони напорів навіть до 600–800–1000 м. Представлена експлуатаційна характеристика гідротурбіни РОД 600-4,5 з діаметром робочого колеса D1 = 4,5 м, одиничною потужністю 600 МВт, діапазоном експлуатаційних напорів H = 430–730 м і потужністю N = 300–600 МВт демонструє унікальні енергетичні й експлуатаційні показники (при ККД 89–94,5 %).
Блок інформації про статтю
Посилання
Solodov V. G. Primenenie paketa prikladnykh programm ANSYS v raschetakh elementov gidravlicheskikh mashin [Application of the ANSYS software package in the calculation of elements of hydraulic machines]. Kharkov, NTU "KhPI" Publ., 2018. 196 p.
Potetenko O. V., Drankovskiy V. E., Grishin A. M., Krupa E. S., Gulakhmadov A. A. Analiz poter' energii v vysokonapornykh radial'no-osevykh gidroturbinakh obuslovlennykh kharakternymi osobennostyami struktury potoka v protochnoy chasti [Analysis of energy losses in high-pressure radial-axial hydraulic turbines due to the characteristic features of the flow structure in the flow path].Vestnik Nats. tekhn. un-ta "KhPI": sb. nauch. tr. Temat. vyp.: Energeticheskie i teplotekhnicheskie protsessy i oborudovanie [Bulletin of the National Technical University "KhPI": a collection of scientific papers. Thematic issue: Energy and heat engineering processes and equipment]. Kharkov, NTU "KhPI" Publ., 2012, no. 7, pp. 151–159.
Migushchenko R. P., Cherkashenko M. V., Potetenko O. V., Gasyuk A. I., Doroshenko A. V., Cherkashenko A. Sistemy upravleniya gidroturbin [Hydraulic turbin control systems]. Bulletin of the National Technical University "KhPI". Series: Hydraulic machines and hydraulic units. Kharkiv, NTU "KhPI" Publ., 2019. no. 1, pp. 84–97.
Rusanov A. V., Hnyesin V. I. Naukovo-tekhnichni osnovy modelyuvannya i proektuvannya protochnykh chastyn enerhetychnykh turboustanovok [Scientific and technical bases of modeling and designing of flowing parts of power turbo installations]. Kharkiv, Ipmash Publ., 2019. 386 p.
Hubarev O. P., Levchenko O. V. Doslidzhennya enerhetychnoho balansu systemy z nerehul'ovanym nasosom ta klapanom riznytsi tyskiv [Investigation of the energy balance of a system with an unregulated pump and a pressure difference valve]. Bulletin of the National Technical University "KhPI". Series: Hydraulic machines and hydraulic units. Kharkiv: NTU "KhPI" Publ., 2017, no. 42, pp. 21–27.
Potetenko O. V., Grishin A. M., Radchenko L. R., Yakovleva L. K., Krupa E. S., Vakhrusheva O. S., Gulakhmadov A. A. Rabochiy protsess radial'no-diagonal'noy gidroturbiny (ROD). Metodika postroeniya prognoznoy universal'noy kharakteristiki [The working process of a radial-diagonal hydraulic turbine (ROD). Method for constructing a predictive universal characteristic]. Vestnik Nats. tekhn. un-ta "KhPI": sb. nauch. tr. Temat. vyp.: Novye resheniya v sovremennykh tekhnologiyakh [Bulletin of the National Technical University "KhPI": a collection of scientific papers. Thematic issue: New solutions in modern technologies]. Kharkov, NTU "KhPI" Publ., 2012, no. 33, pp. 109–119.
Cherkashenko M. V., ed. Bulletin of the National Technical University "KhPI". Series: Hydraulic machines and hydraulic units. Kharkiv, NTU "KhPI" Publ., 2018, no. 46 (1322), 83 p.
Sokol Ye., Cherkashenko M. Synthesis of control schemes for hydroficated automation objects. GmbH & Co, 2018. 214 p.
Sokol Ye., Cherkashenko М. Syntesis of control schemes of drives system. Kharkiv: NTU "KhPI" Publ., 2018. 120 p.
Linnik A. V., Khaitov V. D. Sovremennyy uroven' i osnovnyye napravleniya razvitiya gidroturbostroyeniya v Ukraine [The current level and main directions of development of hydroturbation in Ukraine]. Problemy mashinostroyeniya. 2010, vol. 13, no 1, pp. 11–18.
Veremeenko I. S. Polveka poiska i sozidaniya – itogi i perspektivy razvitiya otechestvennogo gidroturbostroyeniya [Half a century of search and creation – the results and prospects of development of the domestic hydro-turbine]. Problemy Mashinostroyeniya. 2003, vol. 6, no. 2, pp. 4–25.
Landau Yu. A. Osnovnye tendentsii razvitiya gidroenergetiki Ukrainy [The main trends in the development of hydropower in Ukraine]. Nauchnye raboty. Kharkov, 2014, vol. 53, iss. 40, pp. 82–86.
Sukhorebryy P. N. Raschet spiral'nykh kamer radial'no-osevykh obratimykh gidromashin [Calculation of spiral chambers radial-axial reversible hydraulic machines]. Bulletin of the National Technical University "KhPI". Series: Hydraulic machines and hydraulic units. Kharkiv, NTU "KhPI" Publ., 2001, issue 129, part 1.1, pp. 79–89.
Nicolet С., Alligne S., Kawkabani B. Unstable operation of Francis Pump-Turbine at runaway: Rigid and elastic water column oscillation modes. Journal of Fluid Machinery and Systems. 2009, vol. 2, no. 4, pp. 324–333.
Brekke H. Hydraulic Tutrbines Design, Erection and Operation. Endringsdato, Norway, 2000. 317 р.
Topazh G. I. Lopastnye gidromashiny i gidrodinamicheskie peredachi. Osnovy rabochego protsessa gidroturbin [Vane hydraulic machines and hydrodynamic transmission. Basics of the workflow hydroturbines]. Sankt-Peterburg, Politehn. Universitet. Publ., 2011. 154 p.
Linnik A. V., Ryabov A. V. Eksperimental'nyy stend PAO "Turboatom" dlya fizicheskogo modelirovaniya gidrodinamicheskikh protsessov v protochnykh chastyakh modeley povorotno-lopastnykh gidroturbin [Experimental stand of PJSC "Turboatom" for the physical modeling of hydrodynamic processes in the flow parts of the Kaplan turbine models]. Problemy Mashinostroyeniya. 2014, vol. 14, no. 3, pp. 11–18.
Rusanov A. Designing and updating the flow part of axial and radial-axial turbines through mathematical modeling. Central European Journal of engineering. 2015, vol. 5, pp. 399–410.
Masami Harano, Kiyohito Tani, Nomoto Satoru. Practical application of high-performance Francis-turbine runner fitted with splitter blades at Ontake and Shikurobegawa No. 3 power station of the Kansai electric power Co., inc. Hitachi Review. 2006, vol. 55, no. 3, pp. 109–113.
Mironov K. A. Proektirovanie rabochikh koles radial'no-osevoy vysokonapornoy gidroturbiny na parametry GES Kameng [Design of impellers radial-axial high-pressure hydraulic turbine on the parameters of hydroelectric Kameng]. Vestnik Nats. tekhn. un-ta "KhPI": sb. nauch. tr. Temat. vyp.: Tekhnologii v mashinostroenii [Bulletin of the National Technical University "KhPI": a collection of scientific papers. Thematic issue: Technologies in mechanica.