Расчетные и экспериментальные исследования проточных частей ПЛ20 для модернизации гидротурбин кременчугской гидроэлектростанции

Аннотация

Одним из приоритетных направлений развития гидроэнергетики Украины является модернизация морально и физически изношенного гидроэнергетического оборудования гидроэлектростанций, отработавшего 40-50 лет. Главными задачами реконструкции ГЭС является продление срока ее эксплуатации, увеличение мощности, повышение эффективности, надежности и безопасности оборудования и конструкций, соответствие требованиям защиты окружающей среды, улучшение качества производимой энергии, а также создание современных условий работы. Основное оборудование Кременчугской ГЭС выработало свой нормативный ресурс и не соответствует в полной мере современным требованиям энергосистемы. Модернизация гидротурбинного оборудования предусматривала совершенствование основных рабочих органов проточных частей: рабочего колеса и направляющего аппарата в пределах существующих размеров подводящих и отводящих органов. Проведено два этапа модернизации проточных частей гидротурбин Кременчугской ГЭС: реконструкция двух агрегатов (станционный №2 и №3) для первого и трех агрегатов (станционный №7, №8 и №9) для второго. Основными показателями выполнения контрактных условий по модернизации являлось обеспечение значений номинальной и максимальной мощности, КПД, запасов по кавитации, допустимого диапазона работы по нагрузкам и др. Выполнен комплекс расчетно-теоретических и экспериментальных исследований по разработке лопастных систем для модернизации гидротурбин ПЛ20 Кременчугской ГЭС. Представлены экспериментальные зависимости относительного КПД модели от приведенного расхода, а также сравнение энерго-кавитационных параметров испытанных проточных частей на оптимальных режимах работы. Показано преимущество усовершенствованных проточных частей как по энергетическим, так и кавитационным показателям. ПАО «Турбоатом» подтвердил выполнение контрактных условий по обеспечению значений номинальной и максимальной мощности турбины, достижению средневзвешенного КПД, кавитационных показателей и др. согласно функциональным гарантиям. Усовершенствованные рабочие колеса и лопатки направляющего аппарата изготовлены и смонтированы на гидроагрегатах № 2 и № 3, выполнен ввод этих агрегатов в эксплуатацию (ввод в эксплуатацию — startofoperation). Гидроагрегат № 7 с усовершенствованными рабочими колесами и лопатками направляющего аппарата введен в эксплуатацию после модернизации. Гидроагрегаты № 8 и № 9 находятся на этапе реконструкции. Планируется третий этап реконструкции Кременчугской ГЭС – двух агрегатов (станционный №1 и №4).