Chuyên đề Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo thử nghiệm tua bin xung kích 2 lần kiểu Cink

N-ớc ta có một nguồn thuỷ năng vô cùng phong phú. Với khoảng 3/4 diện tích lãnh thổ là đồi núi, địa hình cao,bị chia cắt mạnh cùng với l-ợng m-a trung bình năm khoảng 1960mm, với mạng l-ới sông suối khá dày đặc và nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa đã tạo ra một nguồn tài nguyên quý báu để phát triển thuỷ điện. Theo một số kết quả nghiên cứu của các đề tài cho thấy trữ năng lý thuyết của thuỷ điện Việt nam thống kê trên 2864 sông suối có chiều dài L=10km vào khoảng 271.000GWh/năm đến 318GWh/năm và trữ năng lý thuyết của thuỷ điện Việt nam khoảng trên 300.000GWh/năm với công suất lắp máy trên 34.000MW. Trong những năm gần đây và hiện nay, thế giới và các tổ chức quốc tế nh-Ngân hàng thế giới (WB), Ngân hàng châu á (ADB(, Quỹ năng l-ợng Nhật bản (NEF) đang quan tâm tới việc khai thác và phát triển các công nghệ về năng l-ợng tái tạo mà trong đó phát triển thuỷ điện nhỏ đang là một mục tiêu quan tâm hàng đầu. Đây là một giải pháp hiệu quả và bền vững, không chỉ góp phần phát triển kinh tế xã hội vùng sâu, vùng xa mà còn góp phần bảo vệ bền vững môi tr-ờng. Hiện nay, với nhu cầu về tiêu dùng điện ngày càng tăng, -ớc tính khoảng 15%/năm, thì thuỷ điện nhỏ lại càng đóng vai trò quan trọng hơn trong việc góp phần phát triển nguồn điện năng cho đất n-ớc. Với tình hình đầu t-thuỷ điện trong n-ớc hiện nay thì việc đầu t-cho thuỷ điện nhỏ cũng sẽ có nhiều thuận lợi do quy mô vốn đầu t-phù hợp, có thể khuyến khích các thành phần kinh tế khác và ng-ời dân đầu t-. Thuỷ điện nhỏ đã đ-ợc phát triển mạnh ở Việt nam từ những năm 80 trở lại đây. Nhiều cơ quan đơn vị, nhà máy đã tiến hành nghiên cứu, chế tạo thiết bị cho thuỷ điện nhỏ. Hàng trăm tổ máy thuỷ điện với tổng công suất tới hàng ngàn kW đã đ-ợc chế tạo và lắp đặt, góp phần phát triển kinh tế-xã hội, xoá đói giảm nghèo cho đồng bào vùng sâu, vùng xa. Tuy nhiên, do công tác nghiên cứu, chế tạo còn nhiều hạn chế nên chất l-ợng thiết bị còn ch-a bảo đảm yêu cầu, hiệu suất thấp, vận hành không ổn định, tuổi thọ kém. Trong những năm gần đây, do khoa học công nghệ phát triển nên chất l-ợng thiết bị đã đ-ợc cải thiện nhiều. Tua bin xung kích 2 lần (XK2L) là một loại tua bin rất phù hợp với thuỷ điện nhỏ và đã đ-ợc thiết kế, chế tạo và đ-a vào vận hành ở Việt nam từ 1967, với công suất NC, thiết kế, chế tạo & thử nghiệm tua bin XK2L kiểu CINK đề tài Kc07-04 Viện khoa học thuỷ lợi 2 từ 5-60kW. Đây là loại tua bin có kết cấu đơn giản, dễ chế tạo, quản lý vận hành và phù hợp với điều kiện và trình độ ng-ời dân ở miền núi . Tuy nhiên, với tình trạng chung ở giai đoạn tr-ớc nên cũng không tồn tại đ-ợc lâu. Nhận thấy những -u điểm nổi bật của loại tua bin này, từ năm 1992 Trung tâm thuỷ điện - Viện khoa học thuỷ lợi đã đãtập trung nghiên cứu, chế tạo và lắp đặt khoảng hơn 100 trạm thuỷ điện với công suất từ 5kW đến 200 kW ở các tỉnh miền núi. Kết quả thực tế cho thấy rằng các tua bin đều làm việc ổn định, độ bền khá cao và phát huy rất hiệu quả vào mục tiêu phục vụ sản xuất và sinh hoạt cho ng-ời dân ở miền núi . Trung tâm cũng không ngừng nghiêncứu hoàn thiện lý thuyết, kết cấu, kiểu dáng và quy trình công nghệ chế tạo để nânng cao chất l-ợng của tua bin XK2L. Trong đó, việc nghiên cứu nâng cao hiệu suất và mở rộng phạm vi hoạt động cho loại tua bin này là một trong những mục tiêu cần nghiên cứu giải quyết. Để giải quyết mục tiêu đó, nhóm nghiên cứu trong đề tài đã tập trung ngiên cứu những nội dung chính nh-sau: 1. Phân tích và đánh giá phạm vi sử dụng tua bin XK2L; 2. Nghiên cứu lý thuyết tua bin xung kích và tua bin XK2L kiểu CINK; 3. Nghiên cứu, thiết kế tua bin XK2L kiểu CINK; 4. Xây dựng và hoàn thiện phần mềm tính toán, thiết kế tua bin XK2L; 5. Nghiên cứu thực nghiệmvà xây dựng đặc tính năng l-ợng của tua bin XK2L kiểu CINK; 6. Đánh giá kết quả nghiên cứu thực nghiệm và kiến nghị.