水电站轮机与电机的可持续运行

通过 3 个维度,带您了解科隆如何支持水电项目: ​

水电站,是借助流水的动能来产生电能。通过建造水坝和水库,以可控的方式存储和释放水资源,驱动轮机发电。这是一种高效可靠的获取可再生能源的方式。水电站还具有调峰生产的灵活性,可以根据电力需求的波动迅速增/减发电量。能源生产与需求的精确匹配,进一步提高了成本效益。

水力发电的安全高效,需要借助精确可靠的测量技术。这对于装置监测、生产优化,以及保障大坝和轮机的结构完整性至关重要。

挑战

由于运行条件复杂多变,水电站对测量技术提出了特殊要求。准确地获取水库和下游的水位,对能源生产的安全和优化十分关键。对水位和水力特性的监测,需要能够一套足以抵御湍流、沉淀和压力波动等环境因素的强大系统。

径流式水电站的运行无须存储大量的能量,而是依靠于精确的测量来管理大水量和低压差。抽水蓄能电站则面临着更多的要求,包括管理高达 400m 的水头,并确保在储水和放水周期内的无缝运行。

主要挑战包括监测闸室和轮机的压差、检测高压管道的泄漏,并确保在各种工况下实现精确的流量测量。快速的流量变化、多变的水力特性与所承受的机械应力等恶劣工况,都要求测量仪表具有长期的稳定性和可靠性。这些挑战,对仪表提出了先进耐用的技术需求,以保障水电站运行的安全高效。

科隆如何助您一臂之力?

引水渠泄漏检测系统

大坝的安全,是事关水电站正常运行的重要方面。这项监测对防止管道破裂等灾难至关重要 — 管道破裂不仅代价高昂,还会危及生命。前沿的引水渠泄漏检测系统(PLDS),基于几种不同的、经过现场验证的泄漏检测模型。该系统不会产生误报,并在管道破裂或轮机超速的情况下触发紧急停车,此外还具有轻微泄漏的检测能力。它利用现有流量计的数据,并考虑所安装的不同流量计的特性。

满足各种管径所需的流量计

可靠耐用的 OPTIFLUX 系列电磁流量计,是测量轴承冷却用水的理想选择。其强大的诊断功能,可在长期的运行过程中确保可靠的测量性能。经过出厂校准的科隆 OPTISONIC 系列管道式超声波流量计,口径可达 3,000 mm。对于更大口径的管道,还可提供直接安装在现有管道上的外夹式超声波。得益于灵活性和出色的测量精度,OPTISONIC 尤其适用于高流速和湍流等复杂工况。

水道上下游预测

水位测量,以及对上、下游水体的精确预测,对于水电站安全高效的运行至关重要。非接触式的 OPTIWAVE 系列 FMCW 雷达液位计,安装于上、下游水体的多个测量点,能够准确可靠地测量水位。

为可持续发展做出的贡献

  • 提升资源效率 :精确监测可优化水资源利用,减少浪费,提高可持续性。

  • 保护环境 :及早发现问题,显著减少渗漏,保护周边生态系统。

  • 栖息地保护 :控制水位,保护下游生态系统,促进生物多样性。

更多效益

  • 保障设备开工率 :性能可靠并集成丰富诊断功能的仪表,可保障设备的开工率,减少维护的需求。 

  • 提高资源利用率 :高效的流量和水位监测,显著减少调水的需求,从而节约宝贵的水资源。

为可持续发展做出的贡献

作为一种可再生能源,水力发电在可持续能源生产中发挥着重要作用,但它也面临着运行方面的挑战,必须精心管理,以尽可能降低对环境的影响。高流速、水量变化和水位波动会影响仪表读数,增加基础设施的风险。此外,温度和压力的波动会影响水轮机的效率和耐用性,而积垢挂料和位置偏远则增加了维护工作的复杂性。可靠的监测和定期维护,对于保障水电站运行的安全、稳定和可持续发展至关重要。

科隆,通过前沿的、具有环保意识的监测解决方案,支持水电行业的可持续发展。我们的引水渠泄漏检测系统(PLDS),可在无误报的情况下检测渗漏,从而提高大坝的安全性。高精度的 OPTISONIC 系列超声波流量计,可降低干预性维护的需求,延长设备使用寿命;OPTIWAVE FMCW 雷达液位计,可实现精确的非接触式水位监测,有助于优化水资源管理。通过这些解决方案,有效提升了水电站的运行效率、环境安全和长期可持续性。

相关的产品、服务与方案

超声波流量计,适用于过程应用中的液体介质

  • 高精度三声道超声波流量计:宽量程比、免维护、无压损
  • 超低温(-200°C)和高温(+250°C)系列;高粘度系列(粘度最高可超过 1000 cSt)
  • 法兰口径:DN25…3000 / 1…120",压力等级最高 PN200 / ASME Cl 1500;可选焊接型过程连接
  • 3 x 4…20 mA、HART®、Modbus、FF 或 Profibus-PA/DP

便携式外夹超声波流量计,适用于临时性地测量液体的流量

  • 便携式电池供电仪表,用于收集额外的流量信息,或者用于经济高效地对现场流量点进行验证测量
  • 适用管径为 DN15…4000 / ½…160";温度最高为 +120°C
  • 便携式信号转换器,集成数据记录功能
  • 使用 USB 电缆或是无线蓝牙 Bluetooth® 连接,在移动智能设备上通过 OPTISONIC 6300 P mobile app 程序进行调试、监测和数据分析

雷达物位计,适用于常规的液体化学品和明渠流量等应用

  • 高性价比的非接触式物位测量,适用于 IBC 吨桶化学品储罐(压力最高 5 bar / 72.5 psi)、水和污水;满足高精度的需求,设计用于物位和流量(如,用于明渠)的测量
  • 结构紧凑且坚固耐用的 80 GHz 雷达,配备齐平式 PVDF 透镜天线,可选防护等级(IP68
  • 测量范围:0...15 m / 49.2 ft
  • 两线制 4...20 mA HART®7;采用 Bluetooth® 通信和 OPTICHECK Level Mobile 应用程序,可便捷地实施人机交互

雷达液位计,适用于基础过程应用中的液体

  • 密闭罐体或露天工况,连续地非接触式液位测量
  • 24 GHz 雷达,喇叭型或水滴型天线
  • 测量范围:0…100 m / 328 ft
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