Прямоточные агрегаты. Приливные электростанции. Уплотнение агрегата Страфло. Номинальная мощность трехфазного генератора. Приливные электростанции

  

Вся электронная библиотека >>>

 Приливные электростанции >>>

 

 

Приливные электростанции


Раздел: Учебники



 

11.2. ПРЯМОТОЧНЫЕ АГРЕГАТЫ

  

Идеальным в гидравлическом отношении для ПЭС явилась идея Харза (патент США, 1924 г.) о расположении 104 ротора генератора на ободе рабочего колеса турбины. Однако трудности создания уплотнения между ротором и статором генератора были причиной того, что фирма Escher Wyss, создавшая в 1938 г. четыре небольших агрегата на ГЭС Иллер, а затем 73 прямоточные машины мощностью, не превышающей 2 МВт при Dj ^2,1 м, с 1951 г. прекратила их изготовление, а три такие машины большей мощностью (по 6,3 МВт) и диаметром 3,3 м,

По-видимому, на этом основании фирма Neyrpic считала невозможным применение прямоточных агрегатов диаметром более 2 м. Однако в результате почти 30-летних усилий английских и швейцарских специалистов фирма Escher Wyss в 1980—1982 гг. изготовила для четырех ГЭС в Австрии, Бельгии и Швейцарии 10 машин с Dx = 3,7 м и Л/ до 8 МВт каждая, успешно работающих при напорах 3,5—11м, а в 1983 г. на ГЭС Гиссен такая машина была установлена взамен старой турбины Жонваля. Мощность ее 4,5 МВт, напор 4 м, рабочее колесо с диаметром 3 м имеет поворотные лопасти. В этой конструкции, получившей затем название «Страфло», решены кардинальные проблемы прямоточных гидроагрегатов крупных размеров: защита от протечек и устройство системы опирания, идея которой заимствована из тяжелого прессового оборудования, где применяются гидростатические подшипники и пневматические уплотнения.

Схематическое представление об эволюции конструкции прямоточных гидроагрегатов, завершившейся созданием агрегата Страфло, показано на  11.3, на котором дана схема прямоточного агрегата с пропеллерным (а) и поворотно-лопастным рабочим колесом при опирании обода генератора непосредственно на концы лопастей рабочего колеса. При небольших напорах и окружных скоростях, когда изменения зазора между вращающимся ободом ротора и неподвижным статором генератора незначительны, достаточно применение обычных манжетных уплотнений с упругой кромкой. При увеличении напора и единичной мощности агрегата, что ведет к увеличению диаметра рабочего колеса, тяжелый ротор генератора нельзя опирать на относительно гибкие лопасти и он устанавливается на гидростатической опоре с подшипником и подпятником с применением механизма выравнивания тангенциальной нагрузки. В этом варианте применяются бесконтактные уплотнения, работающие на гидростатическом давлении, с непрерывной автоматической обратной промывкой .

Уплотнение агрегата Страфло, предотвращающее протечки в полость между ободом рабочего колеса и статором генератора, показано на  11.4. Ремонтное уплотнение выполнено в виде наполненного сжатым воздухом фасонного резинового шланга. Главное уплотнение состоит из отдельных сегментов, и пневмоуправляемых прижимных шлангов. Сегменты уплотнения, изготовленные из стойкого против ползучести синтетического материала, подпитываются отфильтрованной водой для того, чтобы при помощи гидростатического воздействия предотвратить скольжение непосредственно между сегментом уплотнения и камерой рабочего колеса и не допустить попадания наносов на уплотняющие поверхности.

Для предотвращения отложений песка была разработана конструкция стыков между сегментами уплотнения; кроме того, были осуществлены оригинальные системы опор и выравнивания тангенциальных нагрузок Применение агрегатов Страфло вместо вертикальных при реконструкции ГЭС Манитоба-Гидр о—Квебек дало экономию капитальных вложений 10—15, а для вновь строящихся ГЭС— 10 %. Только за счет генератора агрегат на 25 % дешевле вертикального. Преимущества агрегата Страфло по сравнению с вертикальным, наи- 106 более полно выявленные на ГЭС Гис- сен, позволили фирме Sultzer — Escher Wyss изготовить агрегат Страфло для ПЭС Аннаполис (Канада), которая была введена в эксплуатацию в 1984 г.. Эта машина явилась важным этапом в эволюции горизонтальных гидроагрегатов: она рассматривается как прототип для применения не только на речных ГЭС средней мощности, но и на ПЭС, в частности на двух мощных ПЭС в зал. Фанди, где будут установлены около 140 машин.

Агрегат ПЭС Аннаполис имеет мощность 20 МВт, масса агрегата 864 т. Турбина работает при напорах от 1,4 до 7,1 м (при Нр = 5,5 м; N = = 17,6 МВт) с частотой вращения 50 об/мин (угонная 98 об/мин). Рабочее колесо диаметром 7,6 м, расположенное в камере 12, имеет четыре неповоротные лопасти 10 из нержавеющей стали; 18 поворотных лопаток направляющего аппарата 8 приводятся в движение двумя сервомоторами, вращающими регулирующее кольцо. Наружное 6 и внутреннее 7 закладные кольца направляющего аппарата являются опорой для верховой части корпуса турбины. Наружное кольцо заанкерено в бетоне 40 преднапряжен- ными болтами 4, а внутреннее кольцо— также преднапряжёнными болтами 3 в центральном железобетонном бычке 2, расположенном по оси водоприемника /. Лопасти рабочего колеса 10 приварены к наружному напрессованному на них ободу 11. На него навинчены полюсы ротора генератора 20. Смачиваемые поверхности втулки 9 и обода ротора 11 покрыты нержавеющей сталью (19 Сг, 4 Ni). Вал турбины опирается на два подшипника, из которых верховой объединяет подпятник и направляющий подшипник 18, самоцентрирующийся и саморегулирующийся с опорой 15.

Низовой подшипник расположен в в корпусе низового конуса обтекателя, имеющий три ребра 14, через которые нагрузки от подшипников 17 передаются на низовое кольцо 13, заделанное в бетон здания ПЭС. Втулка снабжена верховым и низовым пустотелыми короткими коническими валами 16, на которых между втулкой 9 и корпусами подшипников 17 установлены уплотнения 19, конструкция и работа которых соответствуют описанным выше у агрегата ГЭС Гиссен.

Доступ к верховому подшипнику обеспечивается через шахту 5 в бетонном бычке 2. Близкое расстояние между подшипниками в сочетании с жесткой конструкцией пустотелых валов обеспечивает максимальную устойчивость и безопасность при работе в диапазоне частоты вращения от номинальной до максимальной угон- ной и концентрическое вращение обода рабочего колеса в статоре генератора 21. Статор генератора заключен в кожух 22.

Номинальная мощность трехфазного генератора составляет 18,1, максимальная 21,25 МВт, cos<p = 0,9, частота 60 Гц, диаметр (по кожуху) Юм.

Для обеспечения доступа во время ремонта к ротору, статору и рабочему колесу статор перемещается по рельсам в осевом направлении. Охлаждение генератора воздушное.

Для предотвращения попадания влажного воздуха в полости, находящиеся под защитой уплотнения, они находятся под избыточным давлением.

 

 

СОДЕРЖАНИЕ:  Приливные электростанции

 

Смотрите также:

 

Приливные электростанции. Приливные электростанции преобразуют...

Построенные приливные электростанции во Франции, России, Китае доказывают, что приливную электроэнергию можно производить в промышленных масштабах.

 

Гидроэлектростанция гидроэлектрическая станция ГЭС

Помимо гидроэлектростанций строят еще и г и д р о а к к у м у л и р у ю щ и е электростанции (ГАЭС) и приливные электростанции (ПЭС).

 

Энергия приливов. Возможности получения энергии из океана

В мире эксплуатируются несколько экспериментальных приливных электростанций (ПЭС). У нас в стране на побережье Баринцева моря с 1968 г. работает Кислогубская ПЭС...

 

ПЕРЕДВИЖНЫЕ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ

ПЕРЕДВИЖНЫЕ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ. Тип или марка Мощность станции (ква) Напряжение (в) Тип генератора Тип двигателя Вес (т). ЖЭС-9 9 230 СГС-6,25 Л-12 0,35.

 

Электростанции. Передвижная электростанция

...гидроаккумули-рующие и приливные), атомные электростанции; ветроэлектростанции (см. Ветроэнергетическая установка), геотермические электростанции и электростанции с...

 

ПРИРУЧЕНИЕ ПРИЛИВОВ

Вошла в строй Кислогубская ПЭС на Баренцевом море.
Именно на ее примере была предпринята попытка преодолеть «барьер стоимости» приливных электростанций.

 

...строительства: электрические станции тепловые электростанции...

...электрические станции (тепловые электростанции, гидроэлектрические станции, гидроаккумулирующие электростанции,атомные электростанции, приливные...

 

Первая электростанция. КОНЦЕНТРАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВА...

В мире эксплуатируются несколько экспериментальных приливных электростанций (ПЭС). У нас в стране на побережье Баринцева моря с 1968 г. работает Кислогубская ПЭС...

 

ГИДРОАККУМУЛИРУЮЩАЯ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ. Гидроаккумулирующие...

Особое место среди ГЭС занимают гидроаккумулирующие и приливные электростанции. Отдельные ГЭС или каскады ГЭС, как правило, работают в энергосистеме...

 

Последние добавления:

 

Справочник агронома  ШЛИФОВКА И ПОЛИРОВКА СТЕКЛА Производство комбикормов  Соболь   Меховые шапки  Арматура и бетон 

Облицовочные работы — плиточные и мозаичные   Огнеупоры  Древесные отходы   Производство древесноволокнистых плит

  Материаловедение для столяров, плотников и паркетчиков   Плотничьи работы Паркет   Деревянная мебель  Защитное лесоразведение