Parametry projektu
Po komplexním hydraulickém posouzení společnost Litostroj navrhla a dodala nová Francisova oběžná kola s využitím pokročilé CFD a FEM analýzy. Modernizace odstranila vibrace, praskání a nestabilní provoz při částečném zatížení, zvýšila instalovaný výkon z 6,5 MW na 8,4 MW a od roku 2020 zajišťuje spolehlivý a bezproblémový provoz.
Obnovení důvěry ve stoletou vodní elektrárnu
Vodní elektrárna Sturgeon Falls, ležící na řece Menominee v Michiganu v USA, vyrábí obnovitelnou elektřinu již více než století. Navzdory předchozím modernizacím opakující se provozní problémy narušovaly spolehlivost dvou historických jednotek Camelback Double Francis. V roce 2018 si město Norway vybralo společnost Litostroj, aby provedla komplexní hydraulický redesign, který obnoví dlouhodobý výkon a spolehlivý provoz.
Překonání přetrvávajících hydraulických problémů
Dřívější výměny oběžných kol nepřinesly očekávané výsledky. Silné vibrace, nestabilní provoz při částečném zatížení a praskání konstrukce vedly k opakovaným zásahům údržby, přičemž poslední oběžná kola dosáhla konce své životnosti již po pouhých šesti letech. Úkolem nebylo pouze vyrobit nová oběžná kola, ale identifikovat hlavní příčiny těchto poruch a vyvinout hydraulické řešení schopné poskytovat spolehlivý výkon v celém rozsahu provozu.
Návrh řešení stavěného na dlouhou životnost
Litostroj provedl komplexní posouzení turbín, které kombinovalo prohlídky na místě, signaturní testování a hydraulická měření s pokročilými CFD simulacemi a analýzou metodou konečných prvků. Na základě těchto zjištění vyvinul inženýrský tým zcela nová Francisova oběžná kola optimalizovaná speciálně pro provozní podmínky elektrárny.
Kromě hydraulického redesignu řídil Litostroj celý proces modernizace – od výroby a instalace přes opravu nesouososti zabudovaných dílů až po uvedení modernizovaných jednotek do provozu.
Závěr
Modernizace zvýšila instalovaný výkon elektrárny z 6.5 MW na 8.4 MW, přičemž odstranila vibrace, praskání a nestabilní provoz. Od uvedení do provozu v roce 2020 pracují modernizované jednotky hladce a tiše a soustavně plní nebo překračují všechny garantované výkonnostní parametry. Pravidelné inspekce nadále potvrzují vynikající mechanický stav bez známek kavitace nebo konstrukčního poškození.
