Малые ГЭС. Водоподводящие сооружения и гидротурбины. Лекция 4

МАЛАЯ ГИДРОЭНЕРГЕТИКА

Малая гидроэнергетика – это составная часть гидроэнергетики, связанная с

ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ МАЛОЙ ГИДРОЭНЕРГЕТИКИ В РОССИИ

В 1892 году состоялся пуск
Зыряновской

ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ МАЛОЙ ГИДРОЭНЕРГЕТИКИ В РОССИИ

КЛАССИФИКАЦИЯ ОБЪЕКТОВ МАЛОЙ ГИДРОЭНЕРГЕТИКИ

СУММАРНАЯ МОЩНОСТЬ МАЛОЙ ГИДРОЭНЕРГЕТИКЕ В МИРЕ

В «старых» членах Евросоюза (EU-25)

ПРОИЗВОДИТЕЛИ МАЛЫХ ГЭС В РОССИИ

КЛАССИФИКАЦИЯ ОБЪЕКТОВ МАЛОЙ ГИДРОЭНЕРГЕТИКИ ПО МОЩНОСТИ

ГОСТ Р 51238 - 98 Гидроэнергетика

ИСТОЧНИКИ ЭНЕРГИИ ДЛЯ МАЛЫХ ГЭС

Небольшие реки, ручьи

технологические водотоки (промышленные и канализационные

КЛАССИФИКАЦИЯ ОБЪЕКТОВ ТИПУ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ЭНЕРГИИ ПОТОКА

Напорные

Кинетические

КЛАССИФИКАЦИЯ ОБЪЕКТОВ МАЛОЙ ГИДРОЭНЕРГЕТИКИ

Напорные

Плотинные

Деривационные

стационарные

Мобильные

ЧЕМАЛЬСКАЯ ГЭС

ЗЕЛАИРСКАЯ ГЭС

ЭЗМИНСКАЯ ГЭС

КЛАССИФИКАЦИЯ ОБЪЕКТОВ МАЛОЙ ГИДРОЭНЕРГЕТИКИ

Кинетические (безнапорные, свободнопоточные)

гирляндные

наплавные

погружные

КЛАССИФИКАЦИЯ ОБЪЕКТОВ МАЛОЙ ГИДРОЭНЕРГЕТИКИ

МИНИ-ГЭС НА СТОЧНЫХ ВОДАХ В ТОМСКЕ

9 сентября 2014 года
Мощность: 1000 кВА
Годовая

КАПИТАЛОВЛОЖЕНИЯ И ОКУПАЕМОСТЬ МГЭС

Строительство МГЭС на существующих гидроузлах

1100$- 1800$

Восстановление не действующих

ВОДОПОДВОДЯЩИЕ СООРУЖЕНИЯ

ЗАДАЧА ВЫБОРА КОНСТРУКТИВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ГЭС

Стоимость проекта

Эффективность выработки ГЭС

Конструкция ГЭС

Упрощение конструкции

Автоматизация работы

ОСНОВНЫЕ КОНСТРУКТИВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ

Гидротехнические сооружения ГЭС

Водоподводящие сооружения

гидротурбина

генератор

Система стабилизации выходных параметров

ПЛОТИННЫЕ ГЭС

ДЕРИВАЦИОННЫЕ ГЭС

Эзминская ГЭС

СВОБОДНОПОТОЧНЫЕ ГЭС

ВОДОПОДВОДЯЩИЕ СООРУЖЕНИЯ

Каналы-деривации и безнапорные лотки
Водоприёмники
Водоводы

РАСЧЁТ ПАРАМЕТРОВ БЕЗНАПОРНОЙ ДЕРИВАЦИИ

1. При строительстве безнапорного участка деривации очень важен

РАСЧЁТ ПАРАМЕТРОВ БЕЗНАПОРНОЙ ДЕРИВАЦИИ

Уклон канала определяют по формуле Шези:

R -

РАСЧЁТ ГИДРАВЛИЧЕСКОГО РАДИУСА БЕЗНАПОРНОЙ ДЕРИВАЦИИ

Площадь живого сечения

χ - смоченный периметр,

РАСЧЁТ ГИДРАВЛИЧЕСКОГО РАДИУСА БЕЗНАПОРНОЙ ДЕРИВАЦИИ

Водоток прямоугольного сечения

Водоток треугольного сечения

Водоток круглого

РАСЧЁТ КОЭФФИЦИЕНТА ШЕЗИ

Коэффициент шероховатости (справочная величина)

НАПОРНЫЙ ВОДОВОД

На крупных ГЭС: Сложная армированная железобетонная конструкция

На малых ГЭС:
Может отсутствовать у

РАСЧЁТ ПАРАМЕТРОВ ВОДОВОДА

1. Диаметр водовода

2. Потери напора в водоводе

2.1 Потери напора

РАСЧЁТ ПАРАМЕТРОВ ВОДОВОДА

2.1 Местные потери напора

f - коэффициент местного сопротивления

Действительный

ГИДРОТУРБИНЫ

СОСТАВ ГИДРОТУРБИНЫ

Спиральная камера

Система регулирования подачи энергоносителя

Рабочее колесо

Отсасывающая труба

ТИПЫ ГИДРОТУРБИН

Активные

Реактивные

ТИПЫ ГИДРОТУРБИН

1. Турбина Пелтона (Pelton Turbine) - ковшовая активная турбина, использующая

ЧИСЛО СОПЛ КОВШОВОЙ ТУРБИНЫ

Число сопл может от 1 до 6 (в

ЛОПАСТИ (ЧАШИ, КОВШИ) КОВШОВОЙ ТУРБИНЫ

С разделительным клином (для больших мощностей)

Без разделительного клина (для

РЕГУЛИРОВАНИЕ РАСХОДА КОВШОВОЙ ТУРБИНЫ

Сопловой аппарат ковшовой турбины

Изменение расхода регулирующей иглой

ДВУХКОЛЕСНАЯ (ТРЕХКОЛЕСНАЯ) КОВШОВАЯ ТУРБИНА

ТИПЫ ГИДРОТУРБИН

2. Турбина Тюрго (Turgo Turbine) – наклонно-струйная активная турбина, использующая

ТИПЫ ГИДРОТУРБИН

3. Турбина Каплана (Kaplan Turbine) - поворотно-лопастная гидротурбина (на малых

ТИПЫ ГИДРОТУРБИН

4. КАПСУЛЬНАЯ ТУРБИНА

ТИПЫ ГИДРОТУРБИН

5. Турбина Фрэнсиса (Frencis Turbine) – радиально-осевая турбина

ТИПЫ ГИДРОТУРБИН

6. Турбина Банки (Banki Turbine) – турбина поперечного течения

Горизонтальный напуск

Вертикальный

КОНСТРУКТИВНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ГИДРОТУРБИНЫ

Двухкамерное исполнение

КЛАССИФИКАЦИЯ ТУРБИН ПО НАПОРУ

МАРКИРОВКА ГИДРОТУРБИН

Тип гидротурбины
(ПЛ, РО, Пр, КО)

Предельный напор
при котором турбина
может работать

Расположение вала
Гидротурбины
В

КОМПОНОВКИ ГИДРОАГРЕГАТОВ

Напор: 5-10(15) м, большой и средний расход
капсульные гидроагрегаты

Напор: 5-40 м,

КОМПОНОВКИ ГИДРОАГРЕГАТОВ

Напор: 20 и более м, малый и средний расход
Поворотно-лопастные турбины

Вертикальные

Напор:

РАСЧЁТ ПАРАМЕТРОВ ТУРБИН

Малые ГЭС

МикроГЭС

Расчёт параметров турбины производится индивидуально для объекта на

ВЫБОР ОБОРУДОВАНИЯ МИКРОГЭС

Компания ИНСЭТ

http://www.inset.ru/