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面议德国H+L是福伊特旗下集团,是一家的技术与工业服务供应商,在范围内为五大关键市场领域的客户提供种类繁多的产品与技术服务,其中包括能源、燃油与气体、造纸、原材料以及交通运输与驱动设备等。公司总部位于德国海德海姆市,共拥有四大业务单元,分别是福伊特水电、福伊特工业服务、福伊特造纸与福伊特驱动技术。
今天,福伊特在50多个国家和地区设有分支机构,拥有40,000 名员工,在范围内为造纸技术、动力传输技术、能源技术及工业服务确立标准。世界上很大一部分纸中就有一张是使用福伊特造纸机生产的,福伊特水电公司制造的水轮机和发电机生产的电力占水力发电量的三分之一。在世界各国的工业应用领域,无论从工厂到公路和轨道车辆,还是水利方面,福伊特驱动设备被广泛采用。福伊特工业服务公司提供的技术服务一直深受欧洲大型公司的青睐。
福伊特 VOITH 水轮机
100多年来,福伊特一直致力于水力发电站的水轮机的开发、制造和安装。在此期间, 福伊特为多种水轮机的改进做出了巨大贡献。
福伊特是的水轮机供应商。
各地的上千座水力发电站都配备了 福伊特 水轮机。福伊特专门技术是以长期运行积累为基础逐渐发展起来的。
水泵水轮机
我们于 1937 年开发了台大型水泵水轮机,它可作为发电的水轮机,相反方向操作又可作为水泵使用。
现在,我们在各地安装了近 200 台 福伊特水泵水轮机,总输出功率超过 25 000 MW。为满足各种不同的比转速要求,水头范围可达700 m,其机组功率最小可小于 10MW ,可超过500MW。
公司一直不断提高技术水平,并结合了变转速技术和宽水头范围应用的发展研究。经证明,不管是可逆式水泵水轮机,还是经优化设计的水轮机和泵的组合,这些设备的性能在实际工作中非常可靠。在一些地方,可稳定服役数十年。
卡普兰式水轮机
1913 年,公司首先认识到了 Victor Kaplan 发明的重要性并与他合作进行了开发测试。自此之后,我们工厂制造了数千台 轴流转桨式 水轮机,其中包括和功率的水轮机,其输出功率达到 200 MW,转轮直径达到 10.5 m。
我们的后续计划提供了可满足任何要求的的解决方案。根据客户要求制造的大容量轴流转桨式水轮机是 福伊特的专长。
应用范围
轴流转桨式水轮机主要用于低水头(50米)以及大流量。
混流式水轮机
从一开始,混流式水轮机见证了福伊特的发展。1873 年 福伊特 安装了台混流式水轮机,随后对原来的设计进行改进,采用可调节的活动导叶来控制水轮机。
以水力研究为基础,经过多年的不断改进优化,福伊特 开发了大且功率的混流式水轮机。由于其应用广泛福伊特制造的水轮机有半数以上都是混流式的。我们已经成功试运行了转轮直径达 9 m 且输出功率达 800 MW 的混流式水轮机。
应用范围
混流式水轮机主要用于中水头 (600米)以及大流量的情况。其特殊的水力特性适用于高转速和大功率的机组。
冲击式水轮机
冲击式水轮机的流动模拟是至今为止所有水力机械模拟中最复杂、难度的。冲击式水轮机涉及极其难模拟的多种特殊流动特性。射流水斗的交互作用是瞬变的,它取决于水斗的表面几何形状的流态。更困难之处在于空气和水的多相流系统,该系统控制着自由射流的形成和水斗的水流的流动状态。在过去,建立一个可以对水斗流动状态进行准确模拟分析几乎是不可能完成的任务。
福伊特 的水力开发团队最终克服了模拟冲击式水轮机典型的水斗绕流中遇到这些重大难题。模拟结果和实验数据表明模拟分析和实际情况一致性很高。现在,设计者对复杂的水斗绕流问题有了新的见解,为新水斗型线的设计奠定了坚实的基础,从而可进一步提高冲击式水轮机的水平。其中我们已经成功试运行了输出功率达 300 MW 且转轮直径达5 m 的机组。
应用范围
大范围的制造计划提供了可满足任何要求的经济性解决方案。福伊特可以为客户设计水头范围可达到1500m大容量的冲击式水轮机。
灯泡式/竖井贯流式水轮机
数十年来,福伊特对灯泡式/竖井贯流式水轮机的水力开发、设计和制造产生了极为深远的影响。不同的工程所需要的水电设备是不同的,必须根据具体情况配备的设备。
可靠性和使用寿命
竖井贯流式水轮机有其的优势。其设计允许更方便地查看各个部件并确保可靠性和较长的使用寿命。
灯泡式设计的优势
与立式 轴流转桨式水轮机相比,灯泡式和竖井贯流式水轮机的高满载效率和大流量具有更多优势。低水头(30米)工程的总体评估表明,使用灯泡式/竖井贯流式水轮机可提高年发电量并降低相关工程成本。我们已经成功安装了转轮直径为 8.5 m,输出功率为 80 MW 的水轮机。
环保型水电产品
尽量减小对环境的影响
任何一种能量的生产都需要权衡利弊。纵观福伊特辉煌的百年历程,公司始终以环境影响最小化为宗旨,确保鱼类活动在能源利用水域的安全便是一个很好的例证。为此福伊特近50年来在各地的实验中心不断地进行考察,分析和物理建模。通过20多余年的努力,无脂技术现已广泛应用于水质的保护。
鱼类通行技术是指,在水轮机应用的水域改善水质以确保鱼类的通过率,使其与修建电站之前保持一致。同时,保证成本最小化且不影响电站效率。这项技术自上世纪90年代起延用至今。
Alden水轮机
Alden实验室研发的一项的鱼类通行技术使新型转轮技术得以实现。Alden水轮机转速较小,仅3 片叶轮,可降低由于转轮击打而造成鱼类的大量死亡。福伊特优化了最终的设计,并在美国宾州约克的福伊特水力实验室通过了测试。
叶片形状也专门设计,尽量减小切力、压力变更率和水流压力,改善水轮机所在的鱼类通行环境。鱼类的整体存活率预计达到98%至99%,不同种类间略有差距。DOE、EPRI 和业务伙伴提供的资助促成了Alden 研究实验室与福伊特合作。不但改进了水轮机的性能特点,改善了鱼类的生存环境,同时也合理控制了水轮机成本。
优点
Alden水轮机最主要的优点包括:改变水轮机叶片数量,降低鱼类被击打的可能性,活动导叶和固定导叶改进了水轮机部件的水力型线和转速。水轮机还优化了过流部件的几何形状,使其更适合某些鱼类通行。
水轮机注气运行技术
多年来,水轮机的注气运行技术,即通过增加水电站下游水中溶氧量以改善环境的可生存性能,已经使福伊特成为这方面的。许多水库底部取水口处水含氧量不足,这样流过水电站的低含氧水会对下游生态造成破坏。
通常情况下,可以利用转轮下部的低压区域在运转过程中将空气吸入水轮机。这类设备被称为自动注气式水轮机 (AVT),利用它注入大量空气到水流中则非常经济。
自动注气式水轮机充气通常包括 3 个注气方法:分散充气、居中充气和周边充气。
注入气体与周围的水相互作用,借助于改变进气位置水压、注入空气流量、溶氧吸收效率和水轮机性能从而控制注气效能。
对于每个电站而言,其不尽相同的地理特性、厂房设计和运行特点都要在计算方法中有所体现,就是说采用必要的模拟气泡生成过程对机组的运行特性进行优化。根据诸多的实验结果,福伊特将能够为客户选择注气运行技术,从而限度地提高游离氧含量并能最小限度地影响水轮机的性能和注气运行投入的成本。
最小间隙转轮
叶片可调式水轮机,诸如轴流转浆或灯泡式水轮机共同特点是叶片间的节距是变化可调的。同时叶片具有内外侧在图向上有间隙的特点。这些间隙会增加水流的泄露,从而导致水流漩涡的形成。这些次生水流会引起流速增大,产生剪切效应和水压的速变以及低压。所有这些因素都会对通过流道的鱼类产生潜在的伤害,它们还有可能被卡住或长期停留在这些间隙中。
为了尽可能减小间隙水流对鱼类生存的影响,福伊特研制出了最小间隙转轮(MGR)技术,成为能源机构关于水轮机系统(AHTS)项目的一部分。MGR叶片采用形轮毂体设计,这样在整个叶片节距调节范围内其设计间隙是常值。除了能够提高鱼类存活率,这种最小间隙的设计还能给水轮机发电效率带来益处。
在过去的几十年里,MGR 技术已在若干大型电站的轴流式机组上使用,包括华盛顿州Grant County的公用事业区Wanapum水坝、美国工程兵的Bonneville水坝和美国国家电力在俄亥俄河的工程。根据记录,使用MGR机组使鱼类的存活率超过95%。
无油轮毂体
叶片可调式转轮轮毂体通常需要充满压力油。压力油可以润滑叶片的枢轴轴承和轮毂内操作机构系统的滑动部件。但是使用轮毂润滑油会因油的泄漏而造成水体污染。为消除该风险,1985年以来,福伊特一直在研发并使无油轮毂体技术成为现实。
用自润滑的材料取代压力油,不仅防止因意外的油泄漏而污染环境,而且使维护更为简单。同时由于自润滑轴承摩擦力低承载特性好,还不需要增加接力器的大小。