Особенности водно-энергетических расчетов малых ГЭС с насосами в качестве турбин

• Автор: Итани Бхим Прасад
• Шифр специальности: 05.14.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 128 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. Анализ современного положення по оборудованию

малых ГЭС и практике водноэнергетических расчетов.

1.1. .Опыт использования насосных агрегатов в качестве

основного энергетического оборудования малых ГЭС.

1.2. .Номенклатура динамических насосов, используемых в

качестве турбин малых ГЭС

1.3. .Обзор литературы по вопросам водноэнергетических

расчетов малых ГЭС.

1.4. .Постановка задачи исследований.

ГЛАВА 2. Особенности использования нереулируемьх насосных
агрегатов в качестве основного оборудования малых ГЭС
2.1. .Виды полных характеристик насосов и их приведение к
форме, удобной при подборе в турбинных режимов.
2.2. .Соотношения между оптимумами турбинного и насосного режимов.
2.3. .Относительные характеристики насосов в турбинных
режимах
2.4. .Влияние обточки рабочего колеса центробежного насоса на
его характеристики в турбинных режимах работы
2.5. .Ограничения по напору при подборе насосов для работы в турбинных режимах.
2.6. .Концепция расчетного напора при проектировании малых ГЭС .
2.7. .Области использования центробежных насосов в турбинных режимах. Автоматизированная система расчета эксплуатационных характеристик насосов в турбинных режимах.
2.8. .Эксплуатационные характеристики насосов при работе в турбинных режимах с учетом потерь в напорных водоводах
ВЫВОДЫ по главе
ГЛАВА 3. Особенности водноэнергетическнх расчетов русловых и приплотинных МГЭСс учетом характеристик нерегулируемого турбинного оборудовании.
3.1. Особенности водноэнергетических расчетов малых ГЭС
при выборе состава и типоразмеров основного оборудования
3.2. Методика водноэнергетических расчетов МГЭС с нерегулируемыми агрегатами при годичном регулировании стока.
3.3. Методика водноэнергетических расчетов МГЭС с нерегулируемыми агрегатами при работе по водотоку.
3.4. Программирование на ЭВМ водноэнергетическнх расчетов МГЭС с насосными агрегатами.
3.5. Методика определения характеристик диспетчерского
режима регулирования стока.
3.6. Определение объема водохранилища, необходимого для обеспечения месячного баланса между расходами потребления и прошедшими через ГЭС с нерегулируемыми
агрегатами.
ВЫВОДЫ по главе 3.
ГЛАВА 4. Водноэнергетические расчеты деривационных МГЭС с учетом характеристик нерегулируемого турбинного оборудования.
4.1. Особенности водноэнергегических расчетов МГЭС с нерегулируемыми агрегатами и деривационной схемой концентрации напора
4.2. Описание математической модели расчета процесса при суточном регулировании стока в схемах ГЭС с саморегулирующейся деривацией
4.3. Установившиеся режимы работы саморегулирующейся деривации при различных значениях расхода
4.4. Суточное регулирование в схемах с саморегулирующейся деривацией при балансе расходов притока и потребления
4.5. Суточное регулирование в схемах с саморегулирующейся деривацией при ступенчатом изменении расхода МГЭС
ВЫВОДЫ по главе 4.
ГЛАВА 5. Применение разработанных алгоритмов и методик для
анализа водноэнергетических показателен малых ГЭС
5.1. Анализ результатов водноэнергетических расчетов для вариантов основного оборудования белгородской МГЭС с водохранилищем годичного регулирования
5.2. Анализ результатов водноэнергетических расчетов для вариантов нерегулируемого оборудования Хоробровской
МГЭС с водохранилищем суточного регулирования
5.3. Влияние глубины сработки водохранилища суточного регулирования на параметры МГЭС с нерегулируемыми агрегатами
ВЫВОДЫ по главе 5.
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ а .
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


В ней обобщены данные энергетических, прочностных, кавитационных испытаний насосов в турбинных режимах, результаты натурных исследований в стационарных и переходных процессах. Основные результаты опубликованы 9, , и составили основу Временных рекомендации по использованию насосных агрегатов в качестве энергетического оборудования малых ГЭС, которые до настоящего времени являются единственным нормативным документом по применению насосов в качестве турбин. Таблица 1. США . США Со 2. I. . Франция I
0. Англия i . Болгария Помпи Видин О 5. В г. МГСУ П. Тобаром защищена диссертация в которой на примере осевых насосов рассмотрены особенности применения на малых ГЭС насосных агрегатов в части подбора оборудования, определения его водноэнергетических показателей, расчетов переходных процессов. Работы по исследованиям турбинных характеристик центробежных насосов выполнены в Гидропросктс , , ЦКТИ . Насосные агрегаты вошли в выпущенный Энергопрогрессом каталог оборудования малых ГЭС
Имеется практический опыт оборудования насосами реконструируемых и строящихся малых ГЭС. В г. Добромыслянская малая ГЭС Витебскэнерго мощностью 0 кВт с насосами в качестве гидротурбин 9, . Основные проектные решения по данной станции были разработаны лабораторией динамики напорных систем и гидроагрегатов МИСИ под руководством В. В.Берлина и Муравьева. К настоящему времени станция проработала более 8 лет, Профилактические осмотры рабочих колос не выявили следов кавитационных разрушений. Эксплуатационные режимы характеризуются низким уровнем нульсаиионных и вибрационных нагрузок. Конструкция насоса обеспечивает высокую надежность. При переоборудовании насосного агрегата для работы в генераторных режимах потребовались минимальные конструктивные изменения, касающиеся ориентации сегментов подпятника и смазки верхнего направляющего подшипника двигателя, вызванные изменением направления вращения. Варианты насосного оборудования рассмагривались в проектах ряда малых ГЭС на р. Рсса, на р. Зама, на р. Нерль и др. На малых ГЭС могут применяться в качестве турбин серийные насосы, которые в России производятся на заводах Уралгидромаш, Московском насосном, Ливгидромаш. Это динамические насосы осевые, диагональные и центробежные, используемые для перекачивания воды с температурой не более С при массовой концентрации взвешенных частиц не более 3 гл Насосы предназначены для эксплуатации на промышленных предприятиях, в системах мелиорации, в системах циркуляционного водоснабжения и вспомогательных системах ТЭС и АЭС , , , . Вертикальные насосы могут иметь две схемы опирания приводного электродвигателя 1 на перекрытие здания насосной станции, 2 на корпус насоса мноблочное. В первом случае осевые усилия насоса воспринимаются подпятником электродвигателя, во втором собственным подшипником, установленным на корпусе насоса. ОВ 5 ОГ5 с гу 0 обмин на напоры до м. ОВ2 с п, 0 обмин на напоры до м. Насосы ОВ и ОВ6 различаются количеством лопастей рабочего колеса, соответственно 4 и 3 шт. Ы.табл 1. Диапазон напоров от до м покрывается диагональными насосами с подачами от 0,5 до м3с и размерами напорного патрубка см, см, см, см, 0см. Всего 7 типоразмеров рис. Диапазон напоров от до 0 м и подач от 1 до м3с покрывается вертикальными центробежными насосами. Всего типоразмер рис. У вертикальных центробежных насосов наблюдается четкая связь между напором и коэффициентом быстроходности. Следует отметить, что при переходе от старой номенклатуры вертикальных центробежных насосов к новой несколько изменились диаметры рабочих колес насосов, что необходимо учитывать при анализе их приведенных параметров. В табл. Консольные насосы при основной частоте вращения покрывают диапазон напоров от до м и подач от 0,2 м3с до 0,1 м3с. Всего типоразмеров рис. Рис. Рис. Таблица 1. ОБОЗН. ДИАМЕТР КОЭФ. СОВРЕМ. ПРЕЖНЕЕ Р. ОВ 6 0. ОВ 0. ОВ1Ю 1. ОВ5 1. ОВ 5 0. ОВ 5 0. ОВ 5 0. ОВ 1. ОВ 1. ОВ 2 0. ОВ 1. ОВ 1. Таблица 1. ОБОЗН. ДИАМЕТР КОЭФ. СОВРЕМ. ПРЕЖНЕЕ Р. ВД 1 0. ВД 2 0. ВД 3 0. ВД 4. ВД 8 1. ВД 1. ВД 2. Рис. Рис.