Neuentwicklung einer Turbinenhydraulik für ein Wasserkraftwerk

Aufbauend auf den Berechnungsergebnissen des Projekts „Numerische Strömungssimulation in einem Wasserkraftwerk“ wurde eine neue, einfach geregelte Kaplanturbinen-Hydraulik für die EOS-700-Turbine entwickelt. Diese soll im Zuge von Refurbishment-Arbeiten zunächst im untersuchten Kraftwerk eingesetzt werden, zu einem späteren Zeitpunkt aber auch an anderen EOS-700-Standorten verwendet werden.

Druckkontur auf Druckseite der finalen Laufschaufel
Druckkontur auf Druckseite der finalen Laufschaufel

Da sowohl der Außendurchmesser der Maschine, als auch der Nabenbereich und das Saugrohr unverändert bleiben sollten, wurde im Zuge des Projekts ein neues Leitschaufel- sowie Laufschaufeldesign erarbeitet, welches zu erheblichen Wirkungsgradsteigerungen und zu einer Verbesserung des Kavitationsverhaltens [Kavitation...] führt.

Druckverteilungen um die Leitschaufel

Durch die Hydraulikneuentwicklung konnte nicht nur der Spitzenwirkungsgrad um bis zu 8 Prozentpunkte angehoben, sondern auch das Teillastverhalten deutlich verbessert werden. Durch eine zusätzliche Verbesserung des Sigma-Verlaufs der Turbine ist es nun auch möglich, die einzelnen Anlagen mit tiefer abgesenkten Unterwasserspiegeln zu betreiben. Darüber hinaus wird auf Basis der vielversprechenden Berechnungsergebnisse überlegt, für die am untersuchten Standort parallel geschalteten Kaplanturbinen unterschiedliche, jeweils konstant gehaltene Laufradpositionen zu verwenden, um die erzeugte Jahresarbeit zu optimieren.

Wirkungsgrad- und Leistungsverlauf der neuen Hydraulik bei unterschiedlichen La-Öffnungen im Vergleich zur Originalhydraulik
Wirkungsgrad- und Leistungsverlauf der neuen Hydraulik bei unterschiedlichen La-Öffnungen im Vergleich zur Originalhydraulik

Unsere Leistungen für Turbinen

  • Produktentwicklung
  • Optimierung
  • Auslegung
  • Refurbishment / Modernisierung
  • Troubleshooting

» Mehr Informationen