Обоснование параметров проточной части гидроагрегатов малых низконапорных гидроэлектростанций

• Автор: Тарасов, Алексей Вячеславович
• Шифр специальности: 05.04.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 113 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ МАЛОЙ ГИДРОЭНЕРГЕТИКИ РОССИИ

1.1. Краткий обзор развития малой гидроэнергетики в России

1.2. Потенциал малой гидроэнергетики России и перспективы ее развития

1.3. Постановка задачи и цели исследований

ГЛАВА 2. ОБОСНОВАНИЕ ОПТИМАЛЬНОГО ДИАМЕТРА

РАБОЧЕГО КОЛЕСА ГИДРОТУРБИНЫ МАЛЫХ НИЗКОНАПОРНЫХ ГЭС

2.1. Исследование влияния величины диаметра рабочего колеса гидротурбины на стоимость ее изготовления
2.2. Исследование влияния величины диаметра рабочего колеса гидротурбины на стоимость генератора
2.3. Исследование влияния величины диаметра рабочего колеса гидротурбины на стоимость системы автоматического регулирования
2.4. Определение оптимального диаметра рабочего колеса гидротурбины малой низконапорной ГЭС
2.5. Расчетные исследования влияния структуры удельных капитальных затрат на оптимальные параметры гидроагрегатов малых низконапорных ГЭС

ГЛАВА 3. РАСЧЕТНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ КАПСУЛЬНОЙ ГИДРОТУРБИНЫ ПЛГ-548 САРАТОВСКОЙ ГЭС
3.1. Краткое описание методов расчета и проектирования гидромашин
3.2. Краткое описание АПК «ГРаНиТ»
3.3. Расчет гидравлических показателей горизонтальной капсульной гидротурбины Саратовской ГЭС с помощью АПК«ГРаНиТ»
ГЛАВА 4. ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ ЛОПАСТНЫХ СИСТЕМ ЭКОНОМИЧНЫХ ГИДРОАГРЕГАТОВ НИЗКОНАПОРНЫХ МАЛЫХ ГЭС
4.1. Основные положения
4.2. Описание конструкции экономичного капсульного гидроагрегата
для малых низконапорных ГЭС
4.3. Исследование влияния упрощенной формы лопаток направляющего аппарата на энергетические показатели капсульной гидротурбины ПЛГ-
4.4. Исследование влияния упрощенной формы лопастей рабочего колеса на энергетические показатели капсульной гидротурбины.
4.5. Анализ экономической эффективности применения лопастных систем упрощенной геометрической формы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
Ресурсы ШТЕ1ШЕТ

ВВЕДЕНИЕ
В последние годы в нашей стране возрос интерес к. малым ГЭС. Это связано с высокой ценой на. газовое и1 мазутное1 топливо для* крупных электростанций, значительными затратами на эксплуатацию линий электропередачи 10-35кВ при энергоснабжении удаленных потребителей электроэнергии, возросшими требованиями к охране окружающей среды, стремлением собственников промышленных и сельских предприятий к энергетической независимости. Удорожание природных источников энергии - угля, нефти и газа ведёт к постоянному повышению тарифов на электроэнергию, что отрицательно сказывается на деятельности мелких и средних промышленных производств, а также фермерских хозяйств. Во многих регионах занятость населения и его жизненные блага напрямую зависят от своевременной доставки органического топлива к тепловым и дизельным электрическим станциям, несмотря на то, что в большинстве из них имеются громадные запасы надёжного и возобновляемого источника электрической энергии - воды.
В настоящее время технический потенциал малых ГЭС России оценивается в 357 млрд кВт*ч/год. Природные условия, характерные для европейской части России, могут обеспечить выработку электроэнергии на малых ГЭС, полностью удовлетворяющую потребности районов, экономика которых ориентирована на сельхозпроизводство. Строительство малых ГЭС позволяет также эффективно использовать водные ресурсы рек в целях водоснабжения, рыболовства, транспорта и пр.
В Российской Федерации свыше 2,5 млн. малых рек (около 99% общего числа рек и 92-93% их протяженности). Они формируют около половины суммарного объёма речного стока (более 1000 куб. км.), в их бассейнах проживает до 44% городского населения страны и 90% сельского. Энергетический потенциал малых рек России, который может быть использован, составляет 493 млрд. кВт-ч, в том числе более 100 млрд. кВт-ч в

практического применения. Лишь в последние годы в Научно-исследовательском- институте- энергетических сооружений (НИИЭС) Российской Федерации и в НПО «РАНД» проблеме создания экономичного оборудования для малых низконапорных ГЭС стали уделять большое внимание [3,32,51].
Следует отметить, что в России около 70% территории находятся вне централизованной системы энергоснабжения, и на ней проживает около 15 млн. человек [73]. Выполненный выше обзор состояния и перспектив развития малой- гидроэнергетики показал, что на указанной территории имеются множество небольших низконапорных рек, которые - представляют интерес для развития малой гидроэнергетики особенно для отдаленных и труднодоступных районов нашей страны, в которых отсутствуют линии электропередач.
Поэтому проблема снижение стоимости малых низконапорных ГЭС является в настоящее время весьма актуальной. Решению этой проблемы посвящена данная работа.
Следует отметить, что при разработке гидроэнергетического оборудования для малых ГЭС, часто приходится решать задачи, которые существенно отличаются от задач, возникающих при создании крупных гидротурбин. В частности, при разработке оборудования малых ГЭС основное внимание уделяется не столько повышению быстроходности и высоким энергетическим показателям гидротурбин, сколько созданию надежного и дешевого оборудования, обеспечивающего заданную мощность и работающего без больших эксплуатационных затрат. Сравнительно малые мощности (не более одного МВт) и снятие жестких требований на гидравлические показатели гидротурбины позволяет использовать на малых ГЭС разнообразные конструктивные решения, основанные на применении простых в изготовлении элементов проточной части. Для малых ГЭС характерно стремление к отказу от дорогостоящих и сложных автоматизированных поворотно-лопастных конструкций направляющего