Тема 9. Парові та газові турбіни
⇐ ПредыдущаяСтр 23 из 23 1. Парові турбіни. 2. Газові турбіни Парові турбіни Парова турбіна є складовою частиною паросилової установки (ПСУ). ПСУ застосовують на теплових і атомних електростанціях, криголамах, підводних атомних човнах і т. д. Принципова схема простішої ПСУ наведена на рис. 25. ПСУ складається з: парогенератора, в якому живильна вода перетворюється у вологу насичену пару за рахунок теплоти згоряння палива або ядерної реакції; пароперегрівник, в якому волога пара перетворюється у перегріту; турбіна, в якій потенціальна енергія пари перетворюється у кінетичну, а потім остання - в механічну енергію на валу; конденсатора, призначеного для конденсації відпрацьованої пари в турбіні з передачею теплоти охолоджуючій воді; живильного насоса, призначеного для подачі водив парогенератор, тиск за насосом повинен перевищувати тиск в парогенераторі; електрогенератора, призначеного для перетворення механічної енергії в електричну.
Рис. 25 Принципова схема роботи пари або газу в турбіні показана на рис 26. Турбіна складається із статора і ротора. Статор є нерухомою частиною, в якій розташовані соплові лопатки. На соплових лопатках 4 потенціальна енергія пари або газу перетворюється у кінетичну (тиск падає, швидкість зростає). Пара або газ з великою швидкістю виходять з соплових лопаток і потрапляє на робочі лопатки 3, розташовані на роторі турбіни 2. В результаті силової дії пари або газу на робочі лопатки ротор турбіни обертається і таким чином відбувається перетворення кінетичної енергії в механічну роботу.
В корпусі турбіни 4 установлена соплова решітка 3, робочі лопатки 7 закріплені на диску 8, який насаджено на вал 9. Відпрацьована пара або газ виходить крізь патрубок. На рис. 27 наведено процес розширення пари в ступені реактивної турбіни на
Відношення наявного теплоперепаду на робочих лопатках до наявного теплоперепаду ступеня називається ступенем реакції Внаслідок тертя пари або газу об стінки лопаток і інших втрат енергії в дійсному процесі розширення
де D – витрати пари, кг/с; ηм - механічний ккд, враховує втрати енергії на тертя в підшипниках і привід допоміжних пристроїв, приєднаних до вала турбіни; ηел – ККД електрогенератора, враховує втрати енергії на тертя в підшипниках і в навколишнє середовище внаслідок високої температури обмоток генератора. На рис. 28 наведена розгортка кільцевого розрізу активного ступеня турбіни, а також показані графіки зміни тиску Р і швидкостей потоку. Пара або газ виходить із соплових лопаток з абсолютною швидкістю с1, ця швидкість одночасно є абсолютною швидкістю на вході до робочих лопаток, при цьому робоче тіло розширюється, від тиску де со – швидкість робочого тіла на вході до соплових лопаток. На робочих лопатках робоче тіло приймає участь у двох рухах - переносному з коловою швидкістю u і відносному із швидкістю w. Абсолютна швидкість пари або газу на вході до робочих лопаток
В загальному випадку на робочих лопатках пара або газ розширюється від тиску
де Абсолютна швидкість пари на виході з робочих лопаток Крім втрат, виникаючих при обтіканні соплових і робочих лопаток, в ступені турбіни існує ще втрата з вихідною швидкістю
Аналіз показує, що ккд активного ступені буде максимальним при оптимальному відношенні де Для ступенів активного типу оптимальне відношення xопт становить 0,42÷0,55, для реактивних 0,55÷0,65. Робочі лопатки обертаються разом з ротором і мають кутову швидкість При діаметрі ступені
Отже, наявний теплоперепад в турбіні Робота 1 кг пари або газу за одну секунду на робочих лопатках становить
На рис. 29 показана одновальна турбіна К-200-130 потужністю 200 МВт з початковими параметрами пари Рпп =12,75 МПа і tпп =565оС з проміжним перегрівом пари до t =565оС і тиском в конденсаторі Рк=3,46 кПа при частоті обертів 501/с. Після стопорного клапана пара потрапляє до чотирьох регулюючих клапанів циліндра високого тиску (ЦВТ) 5, який має дванадцять ступенів. З ЦВТ пара надходить до проміжного пароперегрівача звідки з параметрами Рпр =2,31 МПа і tпр =565оС надходить до двох стопорних клапанів 5 турбіни середнього тиску 6. (ЦСТ) 6, який має одинадцять ступенів. З параметрами 0,16 МПа і 235оС пара після ЦСТ по двох ресиверних паропроводах діаметром 1,52 надходить до двопотокового ЦНТ 7. Кожний потік включає чотири ступені.
Газові турбіни Газова турбіна є складовою частиною газотурбінної установки (ГТУ). ГТУ застосовують на електростанціях, газоперекачуваючих станціях магістральних газопроводів для привода нагнітачів, літаках в якості двигунів і т.д. Принципова схема простішої ГТУ наведена на рис. 31. ГТУ складається з: повітряного компресора 2, який стискає повітря до необхідного тиску; камери згоряння 3, в яку потрапляє повітря і паливо та відбувається його спалення за допомогою форсунок; турбіни 4, в який потенціальна енергія газів перетворюється у кінетичну, а потім остання - в механічну енергію на валу; електрогенератора;
Читайте также: Воспользуйтесь поиском по сайту: ![]() ©2015 - 2025 megalektsii.ru Все авторские права принадлежат авторам лекционных материалов. Обратная связь с нами...
|