Практическая работа энергопотенциал ГЭС малой мощности. Практическая работа 8 Малые гидроэлектростанции
 Скачать 111.98 Kb.
|
|
Практическая работа №8 «Малые гидроэлектростанции» К малым гидроэлектростанциям относятся ГЭС мощностью до 10 МВт. Они могут работать автономно на изолированного потребителя, а также параллельно с энергосистемой и установками, использующими другие виды энергоресурсов (например, ВЭУ, ГЭУ и др). Основой для гидроэнергетических расчетов являются данные о режиме стока. Основные параметры, определяющие потенциал реки – напор Hи расход Q. Напор можно увеличить путем сооружения дамб, плотин (плотинные ГЭС). При строительстве плотин необходимо учитывать уклон реки i (для равнинных рек составляет i= 5–10 см/км, для горных рек i= 5–10 м/км). Задание: Рассчитать параметры плотины для равнинной реки с уклоном i, расходом Q и напором H. Определить необходимый запас воды в водоеме для нормальной работы турбин. Рассчитать мощность и выбрать тип гидротурбины, рассчитать ее параметры. Определить мощность гидрогенератора малой ГЭС и годовую выработку электроэнергии. Работа выполняется по вариантам, данные для расчета взять в табл.1. Таблица 1 – Исходные данные для расчета параметров плотины
Продолжение таблицы 1
Методические указания к выполнению работы. Определение параметров плотины Длина плотины (L,м) зависит от уклона реки (i) и определяется по формуле:  Уклон реки соответствует диапазону значений: для равнинных рек: 5 – 10 см/км; - для горных рек: 5 – 10 м/км. Площадь водоема (Sв, м2) определяется по формуле:  где: l – ширина берегов (l = 0,01L), м. Необходимый запас воды (G, м3) для нормальной работы гидротурбины определяется по формуле:  Для стабильной работы ГЭС на плотинах создают необходимый запас воды за счет увеличения высоты плотины (Ндоп, м). Увеличение высоты плотины определяется по формуле:  Соответственно мощность потока N (кВт), определяется по формулам, используемым для расчета энергетического потенциала реки, при этом учитывается увеличение высоты плотины. Мощность гидротурбины (Рт) определяется с учетом потерь в гидроустановке (ηт – 0,65). По рассчитанному значению мощности РТ, Q и H по номограмме (рис.1) определить тип гидротурбины.  Рис.1 Номограмма для выбора турбин малых ГЭС 1 – зона прямоточных турбин; 2 – зона поперечно–струйных турбин; 3 – зона наклонно–струйных турбин Расчет параметров гидротурбины Диаметр (м) рабочего колеса турбины:  Ширина колеса (м) турбины:  Частота вращения рабочего колеса (об.мин):  Мощность генератора малой ГЭС (кВт) определяется:  где: ηГ – КПД генератора (в расчетах принять 0,8), cosφ – коэффициент мощности генератора (в расчетах принять 0,8). Годовая выработка электроэнергии малой ГЭС (кВт•час):  где: Т – период работы малой ГЭС, ч. Вариант 17 Длина плотины (L,м) зависит от уклона реки (i) и определяется по формуле: = 8/0,07 = 114,2 мУклон реки соответствует диапазону значений для равнинных рек: 5 – 10 см/км; Площадь водоема (Sв, м2) определяется по формуле: = 0,5*114,2*1,14*1000=65094 м2где: l – ширина берегов l = 0,01L = 114,2*0,01 = 1,14 м. Необходимый запас воды (G, м3) для нормальной работы гидротурбины определяется по формуле: = 0,5*65094*8 =260376 м3Увеличение высоты плотины определяется по формуле: = 260376/65094 = 4 мОпределяем мощность потока: N = cgQH = 9,81*0,1*4=3,9 , где; cg – удельный вес воды, равный 9,81 кН/м3; Q – расход воды (м3/с). Тип гидротурбины – наклонно-струйный Мощность малой ГЭС на конкретный момент времени определяется по формуле: РТ = 9,81·Q·H· ηГ · ηтурб=3,9*0,65*0,8 =2 кВт Диаметр (м) рабочего колеса турбины: =  мШирина колеса (м) турбины: =  Частота вращения рабочего колеса (об.мин): =  = об.минМощность генератора малой ГЭС (кВт) определяется: = 2 *0,8*0,8 = 1,28кВтгде: ηГ – КПД генератора (в расчетах принять 0,8), cosφ – коэффициент мощности генератора (в расчетах принять 0,8). Годовая выработка электроэнергии малой ГЭС (кВт•час): = 1,28*8760 = 11212,8 кВт•часгде: Т – период работы малой ГЭС, ч. = 365*24= 8760 ч |