کنترل پدیده طناب گردابی با کمک نصب سامانه هوادهی در محل جریان خروجی توربین نیروگاه سد مسجدسلیمان

در این تحقیق به بررسی تاثیرات هوادهی بصورت مستقیم و آزاد در ناحیه جریان خروجی توربین فرانسیس واحد سوم نیروگاه برق-آبی سد مسجدسلیمان به ظرفیت نامی هر واحد برابر 250 مگاوات در شرایط کارکرد میانبار و کم باری، پرداخته شده است. این اقدام به منظور کاهش یا حذف اثر مخرب طناب گردابی، پدید آمده در شرایط توان گیری از نیروگاه، در ترازهای میانه یا کم آب دریاچه سد، انجام می شود. اهمیت این مساله در آنجاست که درصورت موفقیت طرح، به مجموعه نیروگاه برق آبی مربوطه، اجازه بهره برداری از نیروگاه در محدوده وسیع تری از توان نامی آن را خواهد داد. در این پژوهش، بر اساس نتایج تحقیقات بدست آمده، بصورت تجربی از یک سامانه هوادهی با دو مسیر ورودی هوا با قطر اولیه 4 اینچ و قطر تبدیل 6 اینچ به یک لوله قائم به طول 1200 میلیمتر، با قطر 8 اینچ با سر و ته باز استفاده شده است. لوله قائم دارای 60 عدد سوراخ با قطر 50 میلیمتر بوده و در موقعیتی دقیقا در زیر مخروط تحتانی توربین و با فاصله 54 سانتیمتر از آن، قرار می گیرد. ورودی هوای این مجموعه از هوای آزاد محیط نیروگاه تامین شد و این مسیر دارای شیرآلات لازم برای قطع یا وصل یا یک طرفه کردن جریان هوا در مواقع لازم بود. به علت وجود جریانهای شدید گردابه ای در محل نصب سیستم هوادهی، از دو لوله 6 اینچی، اضافه بر لوله های هوادهی سامانه، به منظور استحکام هرچه بهتر این سامانه استفاده شد. برای ارزیابی اثر هوادهی، از سه روش مختلف برای برداشت اطلاعات نیروگاه استفاده شد که شامل اندازه گیری دامنه ارتعاشات توربین، اندازه گیری شدت صوت از بدنه توربین و در نهایت فشار هیدرولیکی جریان خروجی توربین بود. نتایج بدست آمده، در بارهای نیروگاهی به میزان 110 تا 180 مگاوات، به صورت پلکانی اندازه گیری شد. نتایج بدست آمده نشان دهنده موفقیت کامل طرح در هرسه شاخص اندازه گیری شده است.

controlling the vortex rope phenomenon with the help of installing an air admission system at the turbine outlet flow of masjedsoleyman dam power plant

in this research, the effects of direct and free air admission in the francis turbine outlet flow region of the third unit of masjedsoleyman dam hydroelectric power plant with a nominal capacity of 250 mw of each unit in mid-load and low-load conditions have been investigated. this action is carried out in order to reduce or eliminate the destructive effect of the vortex rope, which appeared in the conditions of power generation, in the middle or low water levels of the dam lake. the importance of this issue lies in the fact that if the plan is successful, it will allow the related hydroelectric power plant complex to operate the power plant in a wider range of its rated power. in this research, based on the obtained results from literature, an air admission system is used with two air inlet paths with an initial diameter of 4 inches and a conversion diameter of 6 inches where connected to an open top and bottom vertical pipe with a length of 1200 mm, with a diameter of 8 inches.this vetical pipe has 60 number of holes with a diameter of 50 mm, in a position exactly under the lower cone of the turbine and at a distance of 54 cm from it. the air intake of this system was supplied from the free air of the power plant environment, and this air path had the necessary valves to cut off or connect or one-way the air flow when necessary. due to the presence of strong eddy currents in the installation site of the air admission system, two 6-inch pipes were used in addition to the air transmission pipes of the system, in order to in order to strengthen this system as best as possible. in order to evaluate the effect of air admission, three different methods were used to collect power plant information, which included measuring the amplitude of turbine vibrations, the sound intensity from the turbine body, and finally the hydraulic pressure of the turbine output flow. the obtained results were measured in a stepped manner in power plant loads of 110 to 180 mw. the obtained results show the complete success of the project in all three measured indicators.