Johdannaiset HPP:t: kuvaus, toimintaperiaate, missä niitä käytetään

2024 Kirjoittaja: Howard Calhoun | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2023-12-17 10:26

Hydroteknisiä rakenteita on käytetty energian tuottamiseen muinaisista ajoista lähtien. Nykyään myös erillinen johtoasemien suunta on kehittymässä menestyksekkäästi. Nämä ovat rakenteita, joille on ominaista erityinen kuivatusinfrastruktuuri, joka mahdollistaa tehokkaamman virtauksen ohjauksen vaikeissakin maantieteellisissä olosuhteissa. Perustasolla niihin soveltuu vesivoimalaitoksen dekoodaus - hydrologinen voimalaitos.

Johdannaisjärjestelmien pääkomponentit

Tällaisten voimalaitosten toiminnallisen infrastruktuurin muodostavat vesi- ja voimalaitokset. Vedenpaineosan perusta muodostuu imu-, ylivuoto- ja varastosäiliöistä. Näiden vesijärjestelmien välillä vesi siirtyy jokien ylävyöhykkeeltä keinotekoisten kanavien kautta altaisiin. Mitä tulee energialaitoksiin osana kiertovoimalaitoksia, niitä edustavat useamminerityiset kanavat, jotka varmistavat virtausten virtauksen vastaanottolaitteisiin hydraulirakennuksissa.

Tällaisten rakennusten varustaminen energiaa tuottavilla mekanismeilla on avainasemassa energiantuotannon kann alta. Erityisesti nämä voivat olla muuntajilla varustettuja hydrauliturbiineja sekä mekaanisia laitteita, jotka toimivat energian loppukuluttajana. Molemmissa tapauksissa osa tuotetusta sähköstä lähetetään palvelemaan yhteisen infrastruktuurin toimintaa, johon kuuluvat automaatiojärjestelmät, kojeistot ja hätäpysäytysjärjestelmät.

Apukomponentit kiertovesivoimaloissa

Tämä aseman rakenneosien ja -rakenteiden ryhmä on suunniteltu tarjoamaan perusedellytykset toimivien vesivoimalaitosten toiminnalle. Nämä voivat olla viemärikanavia, tarjottimia, tunneleita, hallintotiloja jne. Pohja koostuu teknisistä rakenteista, joiden ansiosta joesta tapahtuu valumista. Tällaisessa järjestelmässä on rakenteet vedenpoistoon jumpperien ja esteen ohjausventtiileillä. Esimerkiksi joissakin kiertovoimalaitoksissa on kalasuoja- ja kalankulkurakenteita, joiden ansiosta tietyn kokoiset kalat pääsevät kutualueille sekä vastakkaiseen suuntaan. Aseman rakennusaikana käytetään myös väliaikaisia rakenteita, jotka tarjoavat tekniset valmiudet ja edellytykset rakentamiselle, asennus- ja korjaustoiminnalle.

Aseman toimintaperiaate

Toisin kuin klassisessa patojärjestelmässä, ohjaukseen liittyy täysin keinotekoisen kanavan luominen suunnatulla virtauksella. Kuivaushaaran muotoinen työsolmu heittää osan joesta pois uomasta alavirtaan. Lisäksi alavirtaosuus ei aina pysty tarjoamaan riittävää nostotehoa luonnollisissa olosuhteissa, joten lisäpumppuja kytketään usein - yleensä suljetuissa järjestelmissä. Sähköntuotannon mekaniikan lähestymistapojen os alta hajotusvesivoimalan toimintaperiaate vastaa patokaaviota. Ohita kuivatuskanavan virtaus ohjataan vesigeneraattoreihin, joissa mekaanisen työn seurauksena syntyy virtaa. Jälleen mekaaninen energia voidaan kohdistaa lopulliseen vedenjakelun kohteeseen - tämä riippuu jo aseman tarkoituksesta.

Siirtovoimalaitokset

Virtavesivoimaloiden luokittelusta on seuraavat merkit:

• Voimalla. Pienet voimalaitokset tuottavat energiaa jopa 30 MW, keskisuuret - 300 MW ja suuret - jopa 1000 MW.
• Paineen voimalla. Matalapaineiset antavat päävoiman jopa 30-50 m, keskisuuret - 100 metriin ja suuritehoiset - 300 metriin.
• Suunnitellusti. Yleensä erotetaan suljetut tunneli- ja avoimen tyyppiset poikkisuuntaiset vesivoimalaitokset, mutta käytännössä kohdataan usein yhdistettyjä järjestelmiä, joissa on osittain ylempiä sulkurakenteita.
• Neulepusereiden korkeus. Yksilöllinen parametri, joka asetetaan projektissaHEPP-työmaatutkimuksiin perustuva asiakirja. Kanava-, rannikko- ja tulvajärjestelmät erotetaan kuitenkin olennaisesti toisistaan. Kaksi viimeistä asettelua eroavat toisistaan siinä, että ne tarjoavat korkeimmat suojapadot, jotka on suunniteltu estämään tai ohjaamaan virtauksia, jos vedenpinta nousee hallitsemattomasti.

Sovellusalueet

Tällaisia vesivoimaloita voidaan käyttää erilaisiin teollisuuden ja talouden tarpeisiin. Ominaisuuksien valinta tietyn laitoksen rakentamista varten määräytyy paikallisten maantieteellisten ja ilmastollisten olosuhteiden sekä energiankulutuslähdettä koskevien vaatimusten perusteella. Missä kiertovoimalaitoksia käytetään Venäjällä? Perinteisesti valitaan paikat, joissa joen virtauksen k altevuus on suuri, minkä jälkeen luodaan keinotekoiset olosuhteet johtamiselle. Vuoristoista maastoa ja erityisesti Pohjois-Kaukasiaa ei pidetä periaatteessa suotuisimpana alueena energialaitosten sijoittamiselle, mutta juuri tänne pääkapasiteetit ovat keskittyneet suotuisten olosuhteiden vuoksi luoda luonnollinen viemärijärjestelmä, jossa on voimakas paine.. Myös vaikean maaston alueilla osa vesivoimainfrastruktuuriin kuuluvista rakenteista toteutetaan maan alla. Tämä ratkaisu tarjoaa paitsi rakenteellisia, myös taloudellisia etuja. Kuolan niemimaalla ja Karjalassa käytetään avoimia keskivuoristovesivoimaloita.

Johtopäätös

Vaihtoehtoisen energian lähteenä kiertovesivoimaloilla on monia etuja. Nämä ovat ympäristöystävällisiä ja riittävän tehokkaita generaattoreitaajanjaksoja huippusuorituskyvyn saavuttamiseksi. Tällaisten voimalaitosten käytön ongelmat puolestaan johtuvat niiden rakenteellisesta monimutkaisuudesta ja korkeista ylläpitokustannuksista. Lisäksi tiukat vaatimukset kiertovesivoimalaitosten sijoittelulle aiheuttavat logistisia lisävaikeuksia sähkön siirrossa pitkiä matkoja. Tästä huolimatta tällaisten vesivoimaloiden kaavioita pidetään edelleen lupaavina ja joillakin toimialoilla ne ovat täysin oikeutettuja erinomaiseksi malliksi luotettavalle halvan energian lähteelle.