Класифікація парових турбін

Реферат

на тему: «Регулювання парових турбін»

Виконав: ст. групи ЕН-3-3

Кифенко О.Ю.

Перевірив:

Василенко С.М

Київ 2011

Зміст

Історія виникнення парової турбіни

Класифікація парових турбін

Регулювання парової турбіни

Конструкція парової турбіни

Історія виникнення парової турбіни

Парова турбіна – це перший паровий двигун з робітничим органом, який повертається і працює безперервно. Він потрібен для перетворення теплової енергії пара водяного в механічну роботу. Парова турбіна використовує не потенційну енергію, а кінетичну енергію пара.

Спроби створити парову турбіну тривали дуже довго. Відомий опис примітивної парової турбіни, зроблений Героном Олександрійським (1 в. До н.е.). Але тільки в кінці 19 в., коли машинобудівля і металургія досягли достатнього рівня, К. Г. П. Лаваль (Швеція) та Ч. А. Парсонс (Великобританія) незалежно один від одного у 1884-89 рр. створили промислово пригодні парові турбіни.

Парова турбіна виявилась дуже зручною для приводу ротативних механізмів (генератори електричного струму, насосу) та судових гвинтів; вона виявилася дуже легкою, швидкісною та економічною. Розвиток парової турбіни йшло дуже швидко, як в напрямку поліпшення економічності та підвищення одиниці потужності, так і в напрямку створення спеціалізованих парових турбін різного напрямку.

Неможливість отримати велику агрегатну потужність і дуже велика частота обертання одноступеневої парової турбіни Лаваля (до 30000 об/хв. у перших зразків) звело до того, що вона зберегла своє значення тільки для приводу допоміжних механізмів. Розвиток турбін дав можливість збільшити потужність, зберігши достатню частоту обертання, необхідну для неї.

Реактивна парова турбіна Парсонса деякий час застосовувалась (на військових кораблях), але поступово поступилася місцем більш розвинутим турбінам.

Класифікація парових турбін

Залежно від характеру теплового процесу П. т. зазвичай підрозділяють на 3 основних групи: чисто конденсаційні, теплофікації і спеціального призначення.

Чисто конденсаційні парові турбіни служать для перетворення максимально можливої частини теплоти пари на механічну роботу. Ці П. т. працюють з випуском відпрацьованої пари в конденсатор де підтримується вакуум. Чисто конденсаційні П. т. можуть бути стаціонарними або транспортними. Стаціонарні Парова турбіна в з'єднанні з генераторами змінного електричного струму (турбогенератори) — основне устаткування конденсаційних електростанцій. Чим більше потужність турбогенератора, тим він економічніше і тим нижче вартість 1 квт встановленої потужності. Тому потужність П. т. зростає з року в рік і до 1974 досягла 1200 Мвт в агрегаті [при тиску свіжої пари до 35 Мн/м-код ² (1 нlm ² =10 ^-5 кгс/см ² ) і температурі до 650 °С]. Прийнята в СРСР частота електричного струму 50 гц вимагає, щоб частота обертання П. т., безпосередньо сполученою з двополюсним генератором, дорівнювала 3000 об/мін. Залежно від призначення П. т. для електростанцій можуть бути базовими, такими, що несуть постійне основне навантаження; піковими, короткочасно працюючими для покриття піків навантаження; турбінами власних потреб, що забезпечують потребу електростанції в електроенергії. Від базових П. т. потрібна висока економічність на навантаженнях, близьких до повної (близько 80%), від пікових П. т.— можливість швидкого пуску і включення в роботу, від П. т. власних потреб — особлива надійність в роботі. Все П. т. для електростанцій розраховуються на 100 тис. ч роботи (до капітального ремонту).

Транспортні парові турбіни. використовуються як головні і допоміжні двигуни на кораблях і судах. Неодноразово робилися спроби застосувати П. т. на локомотивах, проте паротурбовози поширення не отримали. Для з'єднання швидкохідних П. т. з грібними гвинтами, що вимагають невисокої (від 100 до 500 об/мін) частоти обертання, застосовують зубчасті редуктори. На відміну від стаціонарних П. т. (окрім турбоповітродувок), суднові П. т. працюють із змінною частотою обертання, визначуваною необхідною швидкістю ходу судна.

Теплофікації парові турбіни. служать для одночасного здобуття електричної і теплової енергії. До них відносяться П. т. з протіводавленієм, з регульованим відбором пари, а також з відбором і протіводавленієм. В П. т. з протіводавленієм вся відпрацьована пара використовується для технологічних цілей (вариво, сушка, опалювання). Електрична потужність, що розвивається турбоагрегатом з такий П. т., залежить від потреби виробництва або опалювальної системи в гріючій парі і міняється разом з нею. Тому турбоагрегат з протіводавленієм зазвичай працює паралельно з конденсаційною П. т. або електромережею, які покривають виникаючий дефіцит в електроенергії. У П. т. з регульованим відбором частина пари відводиться з 1 або 2 проміжних рівнів, а остання пара йде в конденсатор. Тиск відбираної пари підтримується в заданих межах системою регулювання. Місце відбору (рівень П. т.) вибирають залежно від потрібних параметрів пари. В П. т. з відбором і протіводавленієм частина пари відводиться з 1 або 2 проміжних рівнів, а вся відпрацьована пара прямує з випускного патрубка у опалювальну систему. Тиск пари П. т. для опалювальних цілей зазвичай складає 0,12 Мн/м-код ² , а для технологічних потреб (цукрові, деревообробні, харчові підприємства) 0,5—1,5 Мн/м-коду ² .

Парові турбіни спеціального призначення зазвичай працюють на теплі покидька металургійних, машинобудівних, і хімічних підприємств. До них відносяться П. т. пом'ятої пари, двох тиску і передвключені (форшальт). П. т. пом'ятої пари використовують відпрацьована пара поршневих машин, парових молотів і пресів, що має тиск трохи вище атмосферного. П. т. двох тиску працюють як на свіжій, так і на відпрацьованій парі парових механізмів, що підводиться в один з проміжних рівнів. Передвключені П. т. є турбінами з високим початковим тиском і високим протіводавленієм; вся відпрацьована пара цих П. т. направляють в інших П. т. з нижчим початковим тиском пари. Необхідність в передвключених П. т. виникає при модернізації електростанцій, пов'язаній з установкою парових казанів більш високого тиску, на яке не розраховані раніше встановлені на електростанції П. т.

Парові турбіни. спеціального призначення не будують серіями, як конденсаційні і теплофікації П. т., а в більшості випадків виготовляють по окремих замовленнях.

Всі стаціонарні парові турбіни. мають нерегульовані відбори пари з 2—5 рівнів тиску для регенеративного підігрівання живильної води. У СРСР встановлено 4 рівні початкових параметрів пари: тиск 3,5 Мн/м-кодом ² , температура 435 °С для П. т. потужністю до 12 Мвт; 9 Мн/м-код ² , 535 °С для П. т. до 50 Мвт; 13 Мн/м-код ² , 565 °С для П. т. до 100 Мвт і 24 Мн/м-код ² , 565 °С для П. т. потужністю 200 і 300 Мвт. Тиск відпрацьованої пари 3,5—5 кн/м ² . Питома витрата тепла від 7,6 кдж/ (вт×ч) в найпотужніших П. т. до 13 кдж/ (вт×ч) в невеликих конденсаційних турбін.

Дата добавления: 2015-10-30