Гидротурбины
-
Основные типы гидротурбин
Производство гидравлических турбин в «Силовых машинах» сосредоточено на Ленинградском Металлическом заводе (ЛМЗ), который имеет почти вековой опыт производства гидротурбин. Первая российская гидравлическая турбина была изготовлена на ЛМЗ в 1924 году.
Проектирование гидротурбин, систем автоматического управления и затворов осуществляется в Специальном конструкторском бюро ОАО «Силовые машины» – СКБ «Гидротурбомаш», которое было создано более 80 лет назад. Проектирование гидротурбинного оборудование проводится на основе собственных разработок СКБ «Гидротурбомаш».
Типы турбин и области их применения:
- радиально-осевые гидротурбины (Francis) мощностью до 1000 МВт на напор до 600 м, с диаметром рабочего колеса от 1 до 8,3 м;
- поворотно-лопастные гидротурбины (Kaplan) мощностью до 300 МВт на напор до 70 м, с диаметром рабочего колеса от 1 до 10,3 м;
- горизонтально-капсульные гидротурбины (Bulb) мощностью до 70 МВт на напор до 25 м, с диаметром рабочего колеса от 4,0 до 7,5 м;
- ковшовые гидротурбины (Pelton) мощностью до 180 МВт на напор до 700 м, с диаметром рабочего колеса от 0,7 до 3,5 м;
- насос-турбины (Pump-turbine) мощностью до 300 МВт на напор до 400 м, с диаметром рабочего колеса от 3 до 8 м, в том числе с изменяемой частотой вращения в насосном и турбинном режимах.
-
Индивидуальные решения
Компания «Силовые машины» обладает значительным опытом решения сложных конструкторских задач, разработки и создания различных типов гидротурбинного оборудования, создает индивидуальные решения для каждого конкретного проекта.
Каждый этап работы проходит при неукоснительном соблюдении технологии производства. Все эти мероприятия и индивидуальный подход к каждому проекту обеспечивают:
- надежную работу оборудования на проектный срок службы не менее 40 лет;
- расширение диапазона работы по мощности;
- безопасность оборудования для окружающей среды;
- надежность оборудования в эксплуатации;
- снижение эксплуатационных затрат.
-
Проектирование и исследования
Для более точной оценки энергетических и кавитационных качеств и прочностных характеристик гидротурбинного оборудования специалисты «Силовых машин» проводят все необходимые исследования и конструкторские работы с применением методов физического и математического моделирования рабочего процесса в гидротурбине, в том числе трехмерный анализ течения жидкости в подводящих элементах, рабочем колесе и отсасывающей трубе (CFD).
Эти исследования позволяют рассчитать оптимальные параметры оборудования и в конечном итоге достичь результатов, непосредственно влияющих на рост экономических показателей ГЭС:
- уменьшить гидравлические потери в рабочем колесе;
- уменьшить гидравлические потери в отсасывающей трубе путём формирования оптимального для работы отсасывающей трубы потока;
- улучшить кавитационные характеристики гидротурбины для увеличения максимального значения мощности при том же заглублении гидротурбины;
- уменьшить нестационарное воздействие потока путем оптимизации рабочего колеса и установки стабилизирующих устройств.
-
Надежность и эффективность
Для подтверждения правильности принятых конструкторских решений наиболее ответственные узлы моделируются и проходят испытания на специально созданных испытательных стендах. Эти исследования позволяют оценить факторы, обеспечивающие эффективность (КПД), прочность, кавитационные повреждения и вибрацию.
Проводятся приемочные испытания в лаборатории водяных турбин в присутствии заказчика с соблюдением международных стандартов МЭК (IEC).
Надежность и эффективность конструкторских решений проверяется в натурных условиях на действующем гидротурбинном оборудовании опытными специалистами лаборатории водяных турбин.
-
Вспомогательное оборудование
- гидрогенераторы;
- предтурбинные затворы;
- гидравлическая часть регуляторов и маслонапорных установок (МНУ);
- системы автоматического управления гидравлическими турбинами;
- системы возбуждения и пусковые устройства.
-
Сервис
Компания «Силовые машины» предлагает услуги по сервису, модернизации и реконструкции оборудования ГЭС, направленные на повышение надежности, экономичности, маневренности и удобства эксплуатации.
Выполняя проекты по реконструкции и модернизации гидроэлектростанций, «Силовые машины» решают стратегические задачи, обеспечивающие доходность инвестиций своих клиентов, восстанавливая работоспособность оборудования, повышая его технико-экономические показатели и надёжность.
Работы по модернизации и ремонту оборудования могут быть выполнены как в заводских условиях, так и в условиях электростанции.
Выполняя работы по реконструкции, специалисты «Силовых машин» стремятся минимизировать строительные работы и обеспечить размещение модернизированного оборудования на штатных закладных частях и фундаментах.