Z tisku

Uprating of the Czech Republic´s 325 MW Pump Turbine Power Station Dlouhe Strane

- published in the HydroWorld  - HRW 07-08/2015

 

Czech utility awards contract for turbine overhaul at Lipno hydropower plant

- published in   www.hydroworld.com


Comprehensive design of Kaplan Turbine Runners for Uprating

- published in the special issue of magazine  WaserWirtschaft Extra 1/2015


Choosing Turbines for low-head pumped-storage plants

- článek byl publikován v Hydroworld v roce 2014


Refurbishment of the draft tube flaps at Markersbach

- článek byl publikován v Hydroworld v roce 2012

 

Rekonstrukce starých vodních elektráren s Francisovými turbínami

- published in the ENERGIE 21 magazine

 

Článek popisuje vývoj, možnosti použití a přednosti nového typu turbíny pod pracovním názvem Mixér nabízeného společností ČKD Blansko Engineering, a.s. (ČBE) pro plánované rekonstrukce malých vodních elektráren (MVE). Nová turbína je osazena oběžným kolem s pevnými lopatkami, které bylo hydraulicky optimalizováno s využitím současných moderních výpočetních metod.


Požadavky zákazníků na náhradu starých kašnových turbín Francis vedly k vývoji nového typu rychloběžné turbíny Mixér umožňující jednoduché provedení rekonstrukce při maximálním využití energetického potenciálu lokality rekonstruované elektrárny. Vývoj nové turbíny byl řešen v rámci projektu 2A-1TP1/108 - Zvýšení výkonu a rozšíření provozní oblasti při rekonstrukcích nízkospádových vodních elektráren jako součást programu Trvalá prosperita s finanční podporou Ministerstva průmyslu a obchodu České republiky. Na základě hydraulického výzkumu lze konstatovat, že nové řešení rekonstruované turbíny je možno instalovat namísto stávající turbíny Francisovy bez nutnosti rozsáhlých stavebních prací při minimalizaci prací bouracích a bez nutnosti zásahu do základové desky elektrárny.  Pro návrh geometrie savky bylo použito optimalizace tvaru za pomoci analýzy výsledků numerické simulace proudění CFD programem Fluent. Finální geometrie savky je navržena tak, aby rozměry savky nebyly větší, než rozměry savky původní, což zajistí bezproblémovou instalaci do původní stavby elektrárny.

Zvýšení maximálního výkonu a zvýšení roční výroby po rekonstrukci je dosaženo zlepšením účinnosti a především zvýšením hltnosti turbíny.  Oběžné kolo má pět pevných oběžných lopatek. Toto řešení umožní značné zjednodušení konstrukce turbíny proti klasické turbíně Kaplan.  Pro turbínu je použita jednoduché regulace.


 
Navržené oběžné kolo „Mixer“ 

 

 

Konstrukční řešení nové turbíny

 

Dalším výhodou je dosažení vyšší rychloběžnosti turbíny, aby existovala reálná možnost přímého napojení turbíny na generátor bez nutnosti použití převodovky. Kromě těchto aspektů je důležité provedení takového konstrukčního řešení turbíny, které zajistí bezproblémový provoz turbíny a umožní bezobslužný provoz celé rekonstruované elektrárny.

 

Nový typ turbíny Mixér v provozu na MVE Mradice

 

V minulém roce  ČKD Blansko Engineering,a.s. provedlo rekonstrukci kašnové Francisovy turbíny  náhradou uvedeným  typem turbíny  Mixér na MVE Mradice.  Soustrojí bylo uvedeno do provozu v prosinci 2013.    

Smlouva na dodávku a montáž turbíny včetně převodu plochým řemenem byla uzavřena s majitelem lokality v lednu 2013, od února do června probíhaly v ČBE projekční a konstrukční práce a výroba dílců do betonu započala v dubnu. Demontážní práce na elektrárně byly zahájeny v létě (zajišťoval si je majitel elektrárny) a počátkem září nastoupili montéři ČBE k montáži savky, turbíny, převodu a generátoru. První kilowaty elektřiny byly dodány do sítě 23.12.2013. Realizace celého projektu od zahájení prací na výrobní dokumentaci turbíny, přes výrobu, montáž a uvedení soustrojí do provozu trvala necelých 11 měsíců. MVE byla při tom v odstávce pouhých 5 měsíců.

Na MVE Mradice byla do poloviny července loňského roku v provozu kašnová vertikální Francisova turbína s průměrem oběžného kola 2200 mm, která poháněla horizontální generátor přes kuželočelní převodovku. Parametry soustrojí: při spádu 2 m a při průtoku10 m3/s měl dávat generátor výkon 140 kW. Maximální hltnost turbíny byla 11 m3/s, přitom možné množství vody odebrané z řeky je 14 m3/s. Průměrně dosahovaný výkon podle řídícího panelu byl 90 až 110 kW.

Hlavní technické parametry nové turbíny Mixér na MVE Mradice: průměr oběžného kola turbíny 2180 mm, předpokládaný spád je v rozmezí 1,8 až 2,2 m, očekávaný výkon na spojce turbíny je 130 až 235 kW podle aktuálních spádových podmínek.

Z uvedeného srovnání parametrů je zřejmé, že na malé vodní elektrárně Mradice může majitel lokality dosáhnout po rekonstrukci elektrárny s novým typem turbíny Mixér až dvojnásobný výkon.

 

Full version of this paper you can find  here.

tisknout