ກັງຫັນ Francis: ວິທີການເຮັດວຽກ ແລະ ຂໍ້ດີຂອງມັນສຳລັບພະລັງງານໄຟຟ້ານ້ຳຕົກ
Pendahuluan
ໃນຄວາມພະຍາຍາມທົ່ວໂລກເພື່ອເພີ່ມຄວາມຍືນຍົງ ແລະ ຫຼຸດຜ່ອນການເພິ່ງພາອາໄສເຊື້ອໄຟຟອດຊິວ, ແຫຼ່ງພະລັງງານທົດແທນໄດ້ກາຍເປັນຈຸດສຸມຫຼັກ. ແຫຼ່ງພະລັງງານທົດແທນໜຶ່ງທີ່ນຳໃຊ້ທ່າແຮງຂອງທຳມະຊາດໄດ້ດີທີ່ສຸດແມ່ນພະລັງງານໄຟຟ້ານ້ຳຕົກ. ພະລັງງານນີ້ອາໄສພະລັງຂອງນ້ຳທີ່ໄຫຼເພື່ອຜະລິດໄຟຟ້າ. ໃນບັນດາກັງຫັນປະເພດຕ່າງໆທີ່ໃຊ້ໃນການຜະລິດພະລັງງານໄຟຟ້ານ້ຳຕົກ, ກັງຫັນ Francis ໂດດເດັ່ນເປັນໜຶ່ງໃນກັງຫັນທີ່ມີປະສິດທິພາບ ແລະ ມີຄວາມຄ່ອງແຄ້ວທີ່ສຸດ. ບົດຄວາມນີ້ຈະສົນທະນາກ່ຽວກັບວິທີການເຮັດວຽກຂອງກັງຫັນ Francis ແລະ ຂໍ້ດີຂອງມັນໃນສະພາບການຂອງພະລັງງານໄຟຟ້ານ້ຳຕົກ.
ກັງຫັນ Francis ແມ່ນຫຍັງ?
ກັງຫັນຟຣານຊິສ ແມ່ນກັງຫັນປະຕິກິລິຍາຊະນິດໜຶ່ງທີ່ຖືກນຳໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນໂຮງງານໄຟຟ້ານ້ຳຕົກ. ມັນໄດ້ຖືກຕັ້ງຊື່ຕາມນັກປະດິດ, James B. Francis, ຜູ້ທີ່ໄດ້ພັດທະນາມັນໃນກາງສະຕະວັດທີ 19. ກັງຫັນເຫຼົ່ານີ້ຖືກອອກແບບມາເພື່ອໃຫ້ມີຄວາມໄວສູງ ແລະ ມີປະສິດທິພາບສູງ, ຊ່ວຍໃຫ້ພວກມັນສາມາດນຳໃຊ້ປະໂຫຍດຈາກສະພາບການໄຫຼຂອງນ້ຳໄດ້ຫຼາກຫຼາຍ.
ວິທີການເຮັດວຽກຂອງກັງຫັນ Francis
ກັງຫັນຟຣານຊິສເຮັດວຽກໂດຍອີງໃສ່ຫຼັກການຂອງການປ່ຽນພະລັງງານທ່າແຮງຈາກນ້ຳໄປເປັນພະລັງງານຈົນ ແລະ ໃນທີ່ສຸດກໍ່ໄປເປັນພະລັງງານກົນຈັກ, ເຊິ່ງໃຊ້ເພື່ອໝຸນເຄື່ອງກຳເນີດໄຟຟ້າ. ຂ້າງລຸ່ມນີ້ແມ່ນຄຳອະທິບາຍລະອຽດເພີ່ມເຕີມກ່ຽວກັບວິທີການເຮັດວຽກຂອງກັງຫັນຟຣານຊິສ.
1. ການດູດນ້ຳ: ນ້ຳໄຫຼຈາກອ່າງເກັບນ້ຳ ຫຼື ແມ່ນ້ຳລົງສູ່ທໍ່ໃຫຍ່ທີ່ເອີ້ນວ່າ ທໍ່ລະບາຍນ້ຳ. ທໍ່ລະບາຍນ້ຳມີໜ້າທີ່ຄວບຄຸມ ແລະ ເພີ່ມຄວາມໄວຂອງການໄຫຼຂອງນ້ຳໄປສູ່ກັງຫັນ.
2. ໃບພັດນຳທາງ: ຫຼັງຈາກນັ້ນນ້ຳຈະໄຫຼຜ່ານຊຸດຂອງໃບພັດນຳທາງທີ່ສາມາດປັບໄດ້, ເຊິ່ງເອີ້ນວ່າ ໃບພັດນຳທາງ ຫຼື ປະຕູວິກເກັດ. ໃບພັດນຳທາງເຫຼົ່ານີ້ຄວບຄຸມປະລິມານນ້ຳທີ່ເຂົ້າສູ່ກັງຫັນ ແລະ ນຳພາມັນໄປຫາໃບກັງຫັນໃນມຸມທີ່ດີທີ່ສຸດ.
3. ທໍ່ສົ່ງນ້ຳ: ຫຼັງຈາກຜ່ານແຜ່ນນຳທາງແລ້ວ, ນ້ຳຈະໄຫຼໄປຫາໃບກັງຫັນນ້ຳ, ເຊິ່ງເຊື່ອມຕໍ່ກັບທໍ່ສົ່ງນ້ຳ. ທໍ່ສົ່ງນ້ຳແມ່ນສ່ວນຫຼັກຂອງກັງຫັນນ້ຳ, ມີຮູບຮ່າງຄືລໍ້ ແລະ ປະກອບດ້ວຍແຜ່ນໂຄ້ງຈຳນວນໜຶ່ງ. ໃນຂະນະທີ່ນ້ຳໄຫຼຜ່ານແຜ່ນເຫຼົ່ານີ້, ພະລັງງານສັກກະຍະພາບ ແລະ ພະລັງງານຈົນຂອງນ້ຳຈະຖືກປ່ຽນເປັນພະລັງງານກົນຈັກໃນຮູບແບບຂອງການໝູນວຽນ.
4. ປະສິດທິພາບ ແລະ ພະລັງງານຈົນ: ນ້ຳທີ່ໄຫຼຜ່ານທໍ່ສົ່ງນ້ຳຜະລິດຄວາມໄວໃນການໝູນສູງດ້ວຍປະສິດທິພາບທີ່ດີເລີດ. ພະລັງງານຈົນຈາກການໝູນນີ້ຈະຖືກໂອນໄປຫາເຄື່ອງກຳເນີດໄຟຟ້າຜ່ານເພົາ.
5. ການຂັບເຄື່ອນຂອງເຄື່ອງກຳເນີດໄຟຟ້າ: ການໝູນຂອງສາຍແລ່ນແມ່ນໃຊ້ເພື່ອຂັບເຄື່ອນເຄື່ອງກຳເນີດໄຟຟ້າທີ່ຜະລິດໄຟຟ້າ. ເຄື່ອງກຳເນີດໄຟຟ້ານີ້ຈະປ່ຽນພະລັງງານກົນຈັກເປັນພະລັງງານໄຟຟ້າທີ່ສາມາດແຈກຢາຍຜ່ານຕາຂ່າຍໄຟຟ້າເພື່ອໃຫ້ຜູ້ບໍລິໂພກນຳໃຊ້.
ການກໍ່ສ້າງ ແລະ ການອອກແບບ
ກັງຫັນ Francis ໂດຍປົກກະຕິແລ້ວຖືກອອກແບບມາໃຫ້ໃຊ້ງານໄດ້ໃນຫຼາຍຫົວ ແລະ ກະແສໄຮໂດຼລິກ, ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ພວກມັນມີຄວາມຍືດຫຍຸ່ນສູງສຳລັບການນຳໃຊ້ທີ່ຫຼາກຫຼາຍ. ນີ້ແມ່ນບາງອົງປະກອບຫຼັກຂອງກັງຫັນ Francis:
- ເປືອກຫຸ້ມ: ໂດຍປົກກະຕິແລ້ວແມ່ນເຮັດດ້ວຍເຫຼັກຫລໍ່ ຫຼື ເຫຼັກກ້າ, ເປືອກຫຸ້ມປົກປ້ອງ ແລະ ຮອງຮັບອົງປະກອບກັງຫັນທັງໝົດ.
- ແລ່ນ: ສ່ວນຫຼັກຂອງກັງຫັນທີ່ໝູນເພື່ອຂັບເຄື່ອນເຄື່ອງກຳເນີດໄຟຟ້າ.
- ໃບພັດນຳທາງ: ໃບພັດທີ່ສາມາດປັບໄດ້ເພື່ອຄວບຄຸມການໄຫຼຂອງນ້ຳໄປຫາສາຍນ້ຳ.
– ທໍ່ນ້ຳແບບ Penstock: ທໍ່ຂະໜາດໃຫຍ່ທີ່ນຳນ້ຳຈາກອ່າງເກັບນ້ຳໄປຫາກັງຫັນນ້ຳດ້ວຍຄວາມກົດດັນສູງ.
– ທໍ່ລະບາຍນ້ຳ: ທໍ່ລະບາຍນ້ຳຮູບຈວຍເພື່ອຊ່ວຍຫຼຸດຄວາມໄວຂອງນ້ຳທີ່ອອກຈາກກັງຫັນ ແລະ ເພີ່ມປະສິດທິພາບ.
ຂໍ້ດີຂອງກັງຫັນ Francis
ການນໍາໃຊ້ກັງຫັນ Francis ໃນໂຮງງານໄຟຟ້ານໍ້າຕົກນໍາເອົາຂໍ້ໄດ້ປຽບທີ່ສໍາຄັນຫຼາຍຢ່າງເມື່ອທຽບກັບກັງຫັນປະເພດອື່ນໆ:
1. ປະສິດທິພາບສູງ: ກັງຫັນລົມ Francis ເປັນທີ່ຮູ້ຈັກກັນດີໃນດ້ານປະສິດທິພາບສູງ, ມັກຈະບັນລຸ 90% ຫຼືຫຼາຍກວ່ານັ້ນພາຍໃຕ້ເງື່ອນໄຂທີ່ດີທີ່ສຸດ. ປະສິດທິພາບສູງນີ້ໝາຍຄວາມວ່າພະລັງງານຫຼາຍຂຶ້ນສາມາດປ່ຽນເປັນໄຟຟ້າໄດ້ຈາກປະລິມານນ້ຳທີ່ຕົກລົງມາແຕ່ລະໜ່ວຍ.
2. ຄວາມຍືດຫຍຸ່ນໃນການດໍາເນີນງານ: ກັງຫັນນີ້ສາມາດເຮັດວຽກໄດ້ຢ່າງມີປະສິດທິພາບໃນຫຼາຍລະດັບການໄຫຼຂອງນໍ້າ ແລະ ອັດຕາການໄຫຼ, ເຮັດໃຫ້ມັນເໝາະສົມກັບສະພາບພູມສາດ ແລະ ອຸທົກກະສາດທີ່ຫຼາກຫຼາຍ. ບໍ່ເຫມືອນກັບກັງຫັນ Pelton ທີ່ດີທີ່ສຸດທີ່ລະດັບນໍ້າສູງ ແລະ ກະແສນໍ້າຕໍ່າ, ຫຼື ກັງຫັນ Kaplan ທີ່ເໝາະສົມກັບລະດັບນໍ້າຕໍ່າ, ກັງຫັນ Francis ສາມາດເຮັດວຽກໄດ້ດີໃນທັງສອງສະພາບ.
3. ການອອກແບບທີ່ກະທັດຮັດ ແລະ ແຂງແຮງ: ໂຄງສ້າງກົນຈັກຂອງກັງຫັນ Francis ແມ່ນມີຂະໜາດກະທັດຮັດ ແລະ ແຂງແຮງຫຼາຍ, ຊ່ວຍໃຫ້ການຕິດຕັ້ງງ່າຍຂຶ້ນ ແລະ ການບຳລຸງຮັກສາງ່າຍຂຶ້ນ. ການອອກແບບທີ່ກະທັດຮັດນີ້ຍັງຊ່ວຍຫຼຸດຜ່ອນຄ່າໃຊ້ຈ່າຍໃນການກໍ່ສ້າງ ແລະ ການຕິດຕັ້ງ.
4. ຄວາມສາມາດໃນການໂຫຼດທີ່ປ່ຽນແປງໄດ້: ກັງຫັນລົມ Francis ມີຄວາມສາມາດປັບການໂຫຼດທີ່ດີເລີດ. ນີ້ໝາຍຄວາມວ່າພວກມັນສາມາດປັບຜົນຜະລິດໄຟຟ້າໄດ້ໄວຕາມຄວາມຕ້ອງການຂອງຕາຂ່າຍໄຟຟ້າ, ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ລະບົບໄຟຟ້າມີຄວາມໝັ້ນຄົງຫຼາຍຂຶ້ນ.
5. ຄວາມທົນທານ ແລະ ຄວາມໜ້າເຊື່ອຖື: ສ່ວນປະກອບກັງຫັນ Francis ໂດຍປົກກະຕິແລ້ວແມ່ນເຮັດດ້ວຍວັດສະດຸທີ່ມີຄຸນນະພາບສູງທີ່ທົນທານຕໍ່ການກັດກ່ອນ ແລະ ການສວມໃສ່. ສິ່ງນີ້ຮັບປະກັນອາຍຸການໃຊ້ງານທີ່ຍາວນານ ແລະ ຄວາມຕ້ອງການການບຳລຸງຮັກສາໜ້ອຍທີ່ສຸດ.
6. ເປັນມິດກັບສິ່ງແວດລ້ອມ: ນອກເໜືອໄປຈາກປະສິດທິພາບສູງແລ້ວ, ການໃຊ້ກັງຫັນ Francis ໃນໂຮງງານໄຟຟ້ານ້ຳຕົກຍັງຊ່ວຍຫຼຸດຜ່ອນການປ່ອຍອາຍພິດຄາບອນໄດ້ຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ ເພາະວ່າພວກມັນບໍ່ຜະລິດອາຍພິດເຮືອນແກ້ວໃນລະຫວ່າງການດຳເນີນງານ. ສິ່ງນີ້ເຮັດໃຫ້ພວກມັນເປັນທາງເລືອກທີ່ເປັນມິດກັບສິ່ງແວດລ້ອມຫຼາຍກວ່າເມື່ອທຽບກັບໂຮງງານໄຟຟ້າທີ່ໃຊ້ເຊື້ອໄຟຟອດຊິວ.
ການສຶກສາກໍລະນີ: ການນຳໃຊ້ກັງຫັນ Francis
ກັງຫັນ Francis ສາມາດໃຊ້ໄດ້ໃນຫຼາຍຂະໜາດ, ຕັ້ງແຕ່ໂຮງງານໄຟຟ້າຂະໜາດນ້ອຍຈົນເຖິງໂຄງການຂະໜາດໃຫຍ່. ຕົວຢ່າງໜຶ່ງຂອງການນຳໃຊ້ຂະໜາດໃຫຍ່ແມ່ນໂຮງງານໄຟຟ້ານ້ຳຕົກ Three Gorges (HPP) ໃນປະເທດຈີນ, ເຊິ່ງເປັນໜຶ່ງໃນໂຮງງານໄຟຟ້ານ້ຳຕົກທີ່ໃຫຍ່ທີ່ສຸດໃນໂລກ. ໂຮງງານໄຟຟ້ານ້ຳຕົກແຫ່ງນີ້ນຳໃຊ້ກັງຫັນ Francis ຈຳນວນຫຼວງຫຼາຍ, ເຊິ່ງປະກອບສ່ວນຢ່າງຫຼວງຫຼາຍຕໍ່ກຳລັງການຜະລິດທັງໝົດ 22,500 ເມກາວັດ.
ສິ່ງທ້າທາຍ ແລະ ວິທີແກ້ໄຂ
ເຖິງວ່າຈະມີຂໍ້ໄດ້ປຽບຫຼາຍຢ່າງ, ກັງຫັນລົມ Francis ຍັງປະເຊີນກັບສິ່ງທ້າທາຍທາງດ້ານເຕັກນິກຈຳນວນໜຶ່ງຄື:
1. ການກັດກ່ອນ ແລະ ການກັດກ່ອນ: ການເຮັດວຽກຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງໃນສະພາບນ້ຳທີ່ແຕກຕ່າງກັນສາມາດເຮັດໃຫ້ເກີດການກັດກ່ອນ ແລະ ການກັດກ່ອນໃນອົງປະກອບຂອງກັງຫັນ. ວິທີແກ້ໄຂກ່ຽວຂ້ອງກັບການໃຊ້ວັດສະດຸທີ່ທົນທານຕໍ່ສະພາບການເຫຼົ່ານີ້ຫຼາຍກວ່າ ແລະ ການໃຊ້ຊັ້ນປ້ອງກັນພິເສດ.
2. ການຕົກຕະກອນ: ການຕົກຕະກອນໃນທໍ່ລະບາຍນໍ້າ ແລະ ທໍ່ລະບາຍນໍ້າສາມາດຫຼຸດຜ່ອນປະສິດທິພາບໃນການດໍາເນີນງານ. ການແກ້ໄຂບັນຫານີ້ຮຽກຮ້ອງໃຫ້ມີການອອກແບບລະບົບການຕົກຕະກອນ ແລະ ການກັ່ນຕອງຕະກອນທີ່ມີປະສິດທິພາບ, ພ້ອມທັງການທໍາຄວາມສະອາດເປັນປະຈໍາ.
3. ການລົງທຶນເບື້ອງຕົ້ນສູງ: ການກໍ່ສ້າງໂຮງງານໄຟຟ້ານ້ຳຕົກທີ່ມີກັງຫັນ Francis ຕ້ອງການການລົງທຶນເບື້ອງຕົ້ນທີ່ສຳຄັນ. ເຖິງຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍນີ້ມັກຈະຖືກຊົດເຊີຍດ້ວຍຄ່າໃຊ້ຈ່າຍໃນການດຳເນີນງານທີ່ຕໍ່າ ແລະ ອາຍຸການໃຊ້ງານທີ່ຍາວນານຂອງສະຖານທີ່.
ສະຫຼຸບ
ກັງຫັນ Francis ມີບົດບາດສຳຄັນໃນການຜະລິດພະລັງງານໄຟຟ້ານ້ຳຕົກແບບຍືນຍົງ. ດ້ວຍປະສິດທິພາບສູງ, ຄວາມຍືດຫຍຸ່ນໃນການດຳເນີນງານ, ແລະຄວາມສາມາດໃນການຈັດການກັບກະແສນ້ຳທີ່ປ່ຽນແປງໄດ້, ກັງຫັນ Francis ເປັນທາງອອກທີ່ເໝາະສົມສຳລັບການນຳໃຊ້ພະລັງງານໄຟຟ້ານ້ຳຕົກຫຼາກຫຼາຍຊະນິດ. ສິ່ງທ້າທາຍດ້ານການດຳເນີນງານ ແລະ ການລົງທຶນເບື້ອງຕົ້ນທີ່ສູງສາມາດເອົາຊະນະໄດ້ດ້ວຍການວາງແຜນ ແລະ ການຄຸ້ມຄອງທີ່ເໝາະສົມ, ເຮັດໃຫ້ພວກມັນເປັນການລົງທຶນໄລຍະຍາວທີ່ມີຄຸນຄ່າໃນຄວາມພະຍາຍາມທົ່ວໂລກເພື່ອຫຼຸດຜ່ອນການປ່ອຍອາຍພິດຄາບອນ ແລະ ປັບປຸງຄວາມຍືນຍົງດ້ານພະລັງງານ. ໃນຖານະເປັນເທັກໂນໂລຢີທີ່ໄດ້ຮັບການທົດສອບຕາມເວລາ, ກັງຫັນ Francis ສືບຕໍ່ສະເໜີທາງອອກທີ່ໜ້າເຊື່ອຖື ແລະ ມີປະສິດທິພາບໃນການສະແຫວງຫາອະນາຄົດພະລັງງານທີ່ເປັນມິດກັບສິ່ງແວດລ້ອມຫຼາຍຂຶ້ນ.
