Turbine nước

Trạm thủy điện là một công trình thủy lợi (đập, đường ống) và các thiết bị (Turbine, máy phát) phục vụ cho việc sử dụng năng lượng nước, biến nguồn thủy năng thành điện năng.

Ch ngỉå 4: TURBINE N CỈÅÏ4-1 Trảm thu y âi ûn - Ph n loải trảm thu y âi ûn:í ã á í ãTrảm thu y âi ûn la m üt c ng trçnh thu y l üi (â ûp, â ng ng)í ã ì ä ä í å á ỉå ì äú va cạc thi t bë (Turbine, mạy phạt) phủc vủ cho vi ûc s dủngì ãú ã ỉí nàng l üng n ïc, bi n ngu n thu y nàng tha nh âi ûn nàng.ỉå ỉå ãú äư í ì ãPh n loải trảm thu y âi ûn d ûa theo ph ng phạp t ûp trung nàngá í ã ỉ ỉå á l üng do ng n ïc v n ph n b tr n ca âoản s ng su i v 1ỉå ì ỉå äú á äú ã í ä äú ãư ch ù, la m gia m â n m ïc t i thie u ph n nàng l üng bë t nä ì í ãú ỉ äú í áư ỉå äø th t dc â ng, nghéa la pha i t ûp trung â ch nh m ûc n ïcáú ỉå ì ì í á ã ỉ ỉå gi ỵa th üng l u va hả l u, nọi cạch khạc la tảo c üt ạp.ỉ ỉå ỉ ì ỉ ì äI - Trảm thu y âi ûn du ng â ûp ngàn n ïcí ã ì á ỉå :C üt n ïc H do â ûp tảo ra, â ûp ca ng cao thç c üt n ïc H ca ngä ỉå á á ì ä ỉå ì l ïn, do âọ dung têch h âi u ti t ca ng l ïn. Chi u cao â ûpå äư ã ư ãú ì å ãư á hản ch b i nh ỵng khọ khàn v k thu ût va di ûn têch bëãú åí ỉ ãư á ì ã ng ûp.áPh ng phạp na y du ng cho cạc s ng cọ â ü d c nho , l u l üngỉå ì ì ä ä äú í ỉ ỉå l ïn.åVê dủ : trảm thu y âi ûn Thạc Ba , c ng su t N=108 Mwí ã ì ä áú Hmax=35mII - Trảm thu y âi ûn du ng â ng d ùn n ïc:í ã ì ỉå ì á ỉåN ïc t s ng nh 1 â ûpỉå ỉì ä åì á n ïc ngàn lải s cha y theå í ng cọ ạp hồûc k nh,äú ã mạng â n Turbine. C üt n ïcãú ä ỉå la do â ng d ùn tảo n n,ì ỉå ì á ã â ûp chè cọ tạc dủng ngàná n ïc â â a va o â ng d ùn, n u d ùn ca ng xa thç â ü ch nhỉå ãø ỉ ì ỉå ì á ãú á ì ä ã c üt ạp ca ng l ïn.ä ì åPh ng phạp na y du ng cạc s ng su i cọ â ü d c l ïn l ïn,ỉå ì ì åí ä äú ä äú å å l u l üng nho .ỉ ỉå íVê dủ : trảm thu y âi ûn a Nhimí ã Â H=799 m N=160 MwIII - Trảm thu y âi ûn k t h üp 2 ph ng phạp : â ûp + â ngí ã ãú å ỉå á ỉå ì d ùná :4-2 Nguy n l la m vi ûc - Ph n loải Turbine - Cạc th ng s :ã ì ã á ä äúI - Nguy n l la m vi ûcã ì ã :Turbine la loải mạy nh ûn nàng l üng cu a do ng cha y, bi n â iì á ỉå í ì í ãú äø tha nh c nàng kẹo mạy phạt hay mạy c ng củ. Do ng ch tì å ä ì áú lo ng qua Turbine, tạc dủng l ûc t ng h l n cạnh d ùn la mí ỉ ỉå äø ã á ì Turbine quay.Gi 1: âi m tr ïc khi va o bạnh c ng tạc ãø ỉå ì ä 2 : âi m v a ra kho i bạnh c ng tạcãø ỉì í äNàng l üng â n vë cu a do ng n ïc trao cho Turbine :ỉå å í ì ỉå E zp vgzp vgE zpzp v vg1 2 11 1222 221 2 1122 12222 22−−= + + − + += + − + +−(`) (`)(`) (`)γ γγ γE zpzpEv vgEEtdt= + − +=−=(`) (`)112212222γ γεTrong âo ï: Et: ph n nàng l üng pha n kêch (th nàng)áư ỉå í ãú: ph n nàng l üng xung kêch (â üng nàng)áư ỉå äε : h û s pha n l ûcã äú í ỉKhi Et= 0 : Turbine xung kêch hoa n toa nì ì= 0 : Turbine pha n kêch hoa n toa ní ì ìII - Ph n loải -- Phảm vi s dủngá ỉí :Do âi u ki ûn âëa hçmh n n c üt n ïc â üc tảo ra r t khạc nhau,ãư ã ã ä ỉå ỉå áú t va i mẹt â n va i nghçn mẹt, l u l üng cng thay â i r tỉì ì ãú ì ỉ ỉå äø áú l ïn t va i l/s â n va i tràm må ỉì ì ãú ì3/s. Do âo ï pha i cọ nhi u loảií ãư Turbine v ïi cạc ki u va cạc kêch th ïc khạc nhau â t ûnå ãø ì ỉå ãø á dủng nàng l üng n ïc.ỉå ỉå1) Turbine pha n l ûcí ỉ : khi Et>0, ạp su t do ng cha y l iáú ì í å í äú va o l ïn h n ạp su t do ng cha y l i ra. Khi qua bạnh c ngì å å áú ì í å í äú ä tạc do ng cha y bi n â i ca â üng nàng va th nàng. Do ạpì í ãú äø í ä ì ãú su t do ng cha y gia m d n s g y ra tr n màût cạnh d ùn ạpáú ì í í áư á ã á su t pha n l ûc, tảo pha n l ûc tạc dủng l n bạnh c ng tạc la máú í ỉ í ỉ ã ä ì Turbine quay.Cọ cạc loải Turbine pha n l ûc sau:í ỉ-- Turbine chong chọng:H =(2 -- 90) mng kênh bạnh c ng tạc Âỉåì ä D1=(0,35 -- 9)mNmax=150Mw -- Turbine cạnh quay: (Turbine Kaplan)H =(2 -- 90)mng kênh bạnh c ng tạc Âỉåì ä D1=(1 -- 10,5)mNmax=200Mw Do ng cha y trong 2 loải na y g n nh cạch â u trủc quay. Loảiì í ì áư ỉ ãư Turbine cạnh quay cọ th âi u chènh gọc â ü cạnh.ãø ãư ä-- Turbine t m trủc (Turbine Francis): áH =(230-- 600)m : loải l ïnåH =(2 -- 200)m : loải nhong kênh bạnh c ng tạc Âỉåì ä D1=(0,35 -- 7,5)mNmax=508Mw Do ng cha y ban â u va o bạnh c ng tạc theo h ïng t m, sau âo ïì í áư ì ä ỉå á chuy n sang h ïng trủc r i ra kho i bạnh c ng tạc. ãø ỉå äư í ä-- Turbine ki u kẹn nh üng (Turbine Capxun hay Turbine Bulbe)ãø ä-- Turbine chẹo trủc2) Turbine xung l ûcỉ (Turbine do ng tia t û do): ỉt=0 hồûc nho . p su t do ng cha y cha y l i va o va ạp su t do ngí áú ì í í å í äú ì ì áú ì cha y l i ra bà ng nhau va bà ng ạp su t khê tr i. Nàng l üngí å í äú ò ì ò áú åì ỉå cu a do ng cha y biẹn tha nh â üng nàng nh mi phun. Turbin ì í ì ä åì xung l ûc phạt tri n t nh ỵng bạnh xe n ïc th s .Cọ cạcỉ ãø ỉì ỉ ỉå ä å loải turbine xung l ûc sau:ỉ-- Turbine gạo (Turbine Pelton)H =(300-- 2000)m : loải l ïnå H =(40 -- 250)m : loải nhng kênh bạnh c ng tạc Âỉåì ä D1=(0,36 -- 5,2)mNmax=203Mw Cạnh Turbine cọ dảng nh hai n a gạo ghẹp lải, do ng n ïcỉ ỉí ì ỉå tạc dủng va o cạnh chia la m 2 ph n bà ng nhau âi theo haiì ì áư ò h ïng khạc nhau, theo nguy n l do ng tia thç trong cas gọc ỉå ã ì β =180o thç l ûc tạc dủng cu a do ng tia l n cạnh la l ïn nh t.ỉ í ì ã ì å áú-- Turbine xung kêch hai l n (Turbine Banki)áưH =(6 -- 150)mH =(10 -- 60)m : th ng du ngỉåì ìN =(5 -- 300)Kw-- Turbine tia nghi ngãH =(30 --400)mN =(10 -- 4000)KwNgoa i ra ng i ta co n ph n loải Turbine theo h û s tè t c (sì ỉåì ì á ã äú äú äú vo ng quay âàûc tr ng)ì ỉ nn NH Hs= 11674,M ùi h û Turbine s chia tha nh 3 nhọm : tè t c nhanh, tè t c trungä ã ì äú äú bçnh, tè t c ch ûm.äú áM ùi h û Turbine lải chia tha nh nhi u ki u Turbine . Vdủ TT82 ,ä ã ì ãư ãø TT211 . M ùi ki u Turbine âàûc tr ng cho 1 dảng ph n d ùn do ng (nh ỵngä ãø ỉ áư á ì ỉ Turbine cu ng ki u s cọ ph n d ùn do ng â ng dảng hçnhì ãø áư á ì äư hc)III - Cạc th ng s cu a Turbinệ äú í :C ng su t thu y l ûcä áú í ỉ cu a do ng cha y qua nha mạy thu y âi ûn:í ì í ì í ãNtl = γ.Q.HH: C üt n ïc cu a nha ma ïy, la hi ûu s gi ỵa m ûc n ïc th üngä ỉå í ì ì ã äú ỉ ỉ ỉå ỉå l u va hả l u.ỉ ì ỉDo cạc loải t n th t n n c ng su t tr n trủc Turbine chè la :äø áú ã ä áú ã ìNtr= Ntl. η‘η‘<1 : hi ûu su t cu a nha mạy, g m t n th t cu a b ü ph ûnã áú í ì äư äø áú í ä á d ùn n ïc va ố ỉå ì , b ü ph ûn d ùn n ïc ra va trong ba n th nä á á ỉå ì í á Turbine. C ỹt n ùc la m vi ỷc cu a Turbine õ ỹc õởnh nghộa la hi ỷu sọ ổồ ỡ ó ớ ổồ ỡ ó ọỳ gi ợa c ỹt n ùc cu a nha maùy va c ỹt n ùc t n th t b ỹổ ọ ổồ ớ ỡ ỡ ọ ổồ ọứ ỏỳ ồớ ọ ph ỷn va o va ra.ỏ ỡ ỡHo = H - hwHo la nng l ỹng õ n vở cu a do ng cha y truy n cho Turbine.ỡ ổồ ồ ớ ỡ ớ óửC ng su t thu y l ỷc cu a do ng cha y truy n cho Turbine la :ọ ỏỳ ớ ổ ớ ỡ ớ óử ỡNo = . Q.HoC ng su t tr n truỷc Turbine la :ọ ỏỳ ó ỡN = .No= . .Q.Ho : hi ỷu su t cu a Turbine do tờnh õ n c ng su t ti u hao do t nó ỏỳ ớ óỳ ọ ỏỳ ó ọứ th t trong Turbine khi la m vi ỷc:ỏỳ ỡ ó = H. Q. ck . tạc. ãø ỉå äư í ä-- Turbine ki u kẹn nh üng (Turbine Capxun hay Turbine Bulbe)ãø ä-- Turbine chẹo trủc2) Turbine xung l ûcỉ (Turbine do ng tia. â u trủc quay. Loảiì í ì áư ỉ ãư Turbine cạnh quay cọ th âi u chènh gọc â ü cạnh.ãø ãư ä-- Turbine t m trủc (Turbine Francis): áH =(230-- 600)m