Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
12. XVIII - XX век.doc
Скачиваний:
84
Добавлен:
15.02.2015
Размер:
26.21 Mб
Скачать

Вертикальная пропеллерная турбина:

1 – рабочее колесо; 2 – электрогенератор

Капсульный гидроагрегат

Горизонтальный осевой гидроагрегат с поворотно-лопастной гидротурбиной, заключённый в металлический кожух-капсулу. Отсутствие значительных поворотов и крутки потока, плавность очертаний элементов проточной части капсульного гидроагрегата обеспечивают его высокую эффективность (большую пропускную способность и меньшие габариты по сравнению с обычным вертикальным гидроагрегатом, хорошие энергетические показатели). Для увеличения частоты вращения гидрогенератор иногда подсоединяется к турбине через повышающий редуктор. Капсульные гидроагрегаты применяют на низконапорных ГЭС (с напором до 15 – 20 м), в качестве обратимых гидроагрегатов на низконапорных гидроаккумулирующих электростанциях и на приливных электростанциях.

Капсульный гидроагрегат

К концу XIX века окончательно сформулировались преимущества гидроэлектростанций (ГЭС) над тепловыми электростанциями (ТЭС), потребляющими в качестве топлива природные ресурсы (уголь, нефть, газ):

  • водная энергия является возобновляемой, в отличие от иссякающих природных ресурсов;

  • при работе ГЭС в окружающую среду не производится вредных выбросов (экологическая чистота);

  • гидроагрегаты ГЭС хорошо регулируются по мощности и во времени, они могут быть быстро включены в работу и выключены из нее;

  • гидравлические турбины имеют высокий КПД (0,90 – 0,96), что в 1,5 – 2 раза выше, чем КПД ТЭС.

Как известно, принцип работы ГЭС достаточно прост. Комплекс гидротехнических сооружений обеспечивает необходимый напор воды, поступающей на лопасти гидротурбины, которая приводит в действие генераторы, вырабатывающие электроэнергию.

Гидроэлектрические станции разделяются в зависимости от вырабатываемой мощности:

  • мощные – вырабатывают от 25 МВТ и выше;

  • средние – до 25 МВт;

  • малые гидроэлектростанции — до 5 МВт.

Гидроэлектростанции также делятся в зависимости от максимального использования напора воды:

  • высоконапорные – более 60 м;

  • средненапорные – от 25 м;

  • низконапорные – от 3 до 25 м.

Наиболее эффективное использование энергии водотока возможно при концентрации перепадов уровней воды на сравнительно коротком участке. При наличии естественного водопада решение этой задачи упрощается, однако подобные условия встречаются очень редко. Для использования падений рек, распределенных по значительной длине водотока, прибегают к искусственному сосредоточению перепада.

В итоге, в зависимости от имеющегося напора и расхода воды, грунтов основания, топографических условий местности возникли и сформировались следующие наиболее распространенные виды ГЭС.

Плотинные ГЭС

Строятся при малых и средних напорах воды (до 50 м). В этом случае река полностью перегораживается плотиной, а само здание ГЭС располагается за плотиной, в нижней её части. Вода подводится к турбинам через водоприемник, находящийся в здании ГЭС.

Плотинная схема создания напора, то есть концентрации перепада в наиболее удобном для использования месте, предусматривает подпор уровня реки путем создания плотины. Образующееся при этом водохранилище используется в качестве регулирующей емкости, позволяющей периодически создавать запасы воды и более полно использовать энергию водотока.

Русловые и приплотинные ГЭС

Строятся при средних и больших напорах (до 300 м). Напор воды в них создается посредством установки плотины, полностью перегораживающей реку, или поднимающей уровень воды в ней на необходимую отметку. Такие гидроэлектростанции строят на многоводных равнинных реках, а также на горных реках, в местах, где русло реки более узкое, сжатое. Здание ГЭС располагается со стороны нижнего бьефа. Водоприемник располагается в плотине, а вода к турбинам подводится водоводами, устроенными в теле плотины.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]