Hidrológiai Közlöny 1959 (39. évfolyam)
2. szám - Kertai Ede: Folyami vízerőművek általános elrendezésének új irányai
HIDR OLÓ GIA I K ÖZLÖNY 39. ÉVFOLYAM 2. SZÁM 1959. ÁPRILIS U/t/ PO VÍZÉPÍTÉS Folyami vízerőművek általános elrendezésének íij irányai KEUTAI EDE 1. Bevezetés ,, Vízfolyások vízerőkészletének fokozott kihasználása" c. tanulmányomban [1] már rávilágítottam arra, hogy az állandóan emelkedő energiaigény gyorsított vízerőműépítésre fog sarkalni, amíg az atomenergia előállítása olcsóbbá nem válik. A világ vízerőtartalékainak fokozott kihasználása nem csak abban fog megnyilvánulni, hogy mind újabb és újabb vízfolyásokat vonnak be a vízerőhasznosításba, hanem mind nagyobb gondot fognak fordítani a hasznosítandó folyószakasz energiakészletének lehető legnagyobb mértékű kiaknázására. Ennek vizsgálata sforán műszaki és közgazdasági szempontokat kell figyelembe venni. Idézett tanulmányomban a kérdésnek vízerőgazdálkodási és közgazdasági vonatkozásaival már foglalkoztam, most főleg a műszaki jellegű szempontokat fogom ismertetni. A kérdésnek átfogó, minden részletre kiterjedő vizsgálata természetesen nem lehet feladata egy tanulmánynak. Ezért az ilyen tárgyalást mellőzöm s mondanivalóimat két kérdéscsoport keretébe illesztem. Részletesen foglalkozom a folyami vízerőművek általános elrendezésének új irányaival, valamint hidraulikai hatásfokával. Nem tárgyalom ezúttal azonban az olyan —• egyébként a kihasználás szempontjából ugyancsak jelentős — részletkérdéseket, mint a gépház felépítményének kialakítása, belső térelrendezés, esésnövelők, elzárószerkezetek megválasztása, utófenék kiképzése stb. stb. 2. Folyami vízerőművek általános elrendezésének új irányai A kis eséseket és nagy vízhozamokat hasznosító folyami vízerőművek nagyméretű létesítmények, amelyek fajlagosan is nagy beruházásokat igényelnek. Ezért természetesen már kezdettől fogva törekedtek gazdaságosabb megoldásokra. Amíg azonban a lehető legtökéletesebb turbinatípus kialakítása érdekében, a modern áramlástan legújabb eredményeinek a felhasználásával, hidraulikai laboratóriumokban a kutatásokra nagy összegeket áldoztak és a fejlődésnek egészen rendkívüli magasságára jutottak, építési és áramlási szempontból sokáig megelégedtek kevésbé kedvező megoldásokkal és még ma is számottevő lehetőségek várnak kiaknázásra. A turbinák hatásfokának megnövelésére irányuló erőfeszítések már alig kecsegtetnek eredménnyel. Tizedszázalékokért folyik a küzdelem, s hogy a hatásfok javításának milyen nagy a gazdasági jelentősége bizonyítja az is, liogy 0,1—0,2% hatásfoknövelés a megrendelőnek a gépi berendezés árának 5%-át is megéri. Nagyságrendben nagyobb eredményeket lehet elérni az erőmű hidraulikai teljesítőképességének — s ami ezzel szorosan összefügg, az energiatermelésnek — növelésében vízépítési eszközökkel. Igazolásul nemcsak teoretikus meggondolások szolgálnak, hanem azok a meglévő vízerőművekben egyszerű eszközökkel utólag végrehajtott változtatások is, amelyek a lefolyási viszonyok megjavítása révén lényegesen megjavították az energiatermelést. A Szovjetunióban pl. a Nizsnisvisk-i erőműben a leningrádi műegyetemen végzett laboratóriumi kísérletek következtében a vízkivételnél 3% nyereséget értek el a hasznos esésben [7], de sok hasonló esetet lehetne még máshonnan is felsorolni. A gazdaságossági követelmények szorító hatása alatt a tervezők és kutatók mind nagyobb súlyt helyeznek arra, hogy olyan megoldásokat találjanak, amelyek kisebb fajlagos beruházással valósíthatók meg, s ugyanakkor áramlási és üzemi szempontból is megfelelőbbek. Ezek a törekvések a vízerőmű egyes elemeinek kedvezőbb kialakítására irányultak, de eközben új, a vízerőmű egész elrendezését megváltoztató megoldásokat is eredményeztek. A következőkben a folyami vízerőművek általános elrendezésének főbb típusaival foglalkozom (í. ábra). Mellőzöm a közismert kérdéseket s a rövid jellemzésen kívül részletesebben csak néhány olyan megoldást tárgyalok, amelyek általában a szakkönyvekből is hiányoznak s amelyek az egyes típusok újabb fejlődését jelentik. A klasszikus megoldással szemben a tervezők arra törekedtek, hogy a hidraulikai hatásfokot javítsák és építési és üzemi költségmegtakarítást
