Какие теплофикационные турбины вы знаете. Опишите их работу.

Турбины с противодавлением. Свежий пар с параметрами pо и tо подводится к турбине 1 из котла, где происходит расширение пара до конечного давления рп. Отработавший пар поступает к потребителя теплоты 4. РОУ 3 позволяет снабжать теплового потребителя паром в период остановки турбины. Такие турбины обычно устанавливают параллельно с конденсационными 2. (выработка электрической энергии зависит от тепловой нагрузки)

Турбины с промежуточным регулируемым отбором пара. Турбина с регулируемым отбором состоит из двух частей: группа ступеней 1, расположенных до отбора (ЧВД) и группа ступеней 2 – от отбора до конденсатора 3 (ЧНД). Свежий пар подводится к турбине с параметрами pо и tо через стопорный 8 и регулирующий 7 клапаны. В ЧВД пар расширяется до давления рп, которое поддерживается постоянным и определяется тепловым потребителем 9. Пройдя ЧВД, поток пара G0 разветвляется: часть пара GП через отсечной 4 и обратный 5 клапаны идет к тепловому потребителю 9, а часть пара GК направляется через регулирующие органы 6 в ЧНД, где расширяется до давления рк в конденсаторе 3. РОУ 10 служит для снабжения паром теплового потребителя 9 в период остановки турбины (выработка электрической энергии не зависит от тепловой нагрузки)

Турбины с противодавлением и регулируемым отбором пара. Свежий пар подводится к турбине с параметрами pо и tо и расширяется в ЧВД 1 до давления рп, необходимого для производственного потребителя 9. Далее поток пара разветвляется: часть пара GП идет к тепловому потребителю 9, а оставшийся пар Gт через регулирующие органы 6 проходит в ЧНД 2, где расширяется до давления pт, которое определяется потребителем теплоты низкого потенциала 12 (система отопления и горячее водоснабжение). Такие турбины обычно устанавливают параллельно с конденсационной 13.

Турбины с двумя регулируемыми отборами пара. Турбина состоит из трех отсеков: группа ступеней до промышленного отбора – ЧВД 1, группа ступеней, расположенных между отборами – ЧСД 13, группа ступеней от теплофикационного отбора до конденсатора – ЧНД 2. Свежий пар подводится к турбине с параметрами pо и tо и расширяется в ЧВД 1 до давления рп, при котором часть пара GП отбирается для промышленного теплового потребителя 9. Далее пар в количестве G=G0 -GП проходит через регулирующие клапаны 14 в ЧСД 13, где расширяется до давления pт, при котором производится теплофикационный отбор Gт, для низкопотенциального потребителя теплоты 12. Оставшаяся часть пара в количестве GК=G0 –GП-GТ поступает в ЧНД 2 и расширяется там до давления в конденсаторе рк..

Турбины с двумя отопительными отборами пара. Теплофикационные турбины мощностью 50МВт и выше имеют два регулируемых отопительных отбора пара для ступенчатого подогрева сетевой воды. Для подогрева сетевой воды используют 70-80% расхода свежего пара на турбину.

Свежий пар в количестве G0 с параметрами pо и tо подводится к турбине через стопорный 8 и регулирующий 7 клапаны. В ЧВД 1 пар расширяется до давления в нижнем отопительном отборе 5 и затем через регулирующий орган 6 направляется в ЧНД 2. В верхний отбор 4 пар с расходом G1 отбирается при давлении р1 и с энтальпией h1,а в нижний отбор 5 пар с расходом G2 – при параметрах р2 и h2. Поскольку в турбине имеется один регулирующий орган ЧНД, то регулируемое давление поддерживается только в одном отопительном отборе: в верхнем – при включенных обоих отборах, в нижнем – при включенном нижнем отборе.

Установка для подогрева сетевой воды состоит из двух подогревателей 9 и 10 поверхностного типа.

20. Из-за чего возникают колебания лопаток? Что такое резонанс? Как отстранить турбину от резонанса?

Колебания лопаток возникают

1. Неодинаковость каналов сопловой решетки, вследствие которой поток из ее различных каналов выходит с разной скоростью и под различными углами. Поэтому каждая лопатка, вращаясь и проходя за различными сопловыми каналами будет испытывать различную нагрузку.

2, Неодинаковость параметров пара перед или за ступенью

3. Парциальный подвод пара, характерный в основном для регулирующей ступени.

4. Неравномерность потока пара вдоль окружной сопловой решетки из-за наличия выходной кромки и кромочных следов.

Резонанс – явление совпадения частоты возмушающей силы и собственной частоты колебания лопаток.

В турбинах стараются избегать явления резонанса, которая является основной причиной усталостных поломок лопаток, либо путем изменения характеристик системы, т.е. частоты собственных колебаний, либо путем изменения частоты возмущающих сил.

21. Из-за чего возникает вибрация водопроводов? Что такое критическая частота ротора?

Неуравновешенность ротора является одной из основных причин вибрации. Она может возникать на стадии изготовления, монтажа и сборки, а также в процессе эксплуатации. Они связаны с недостаточной балансировкой ротора. Обычно причиной вибрации является обрыв рабочих лопаток.

Частота вращения, при которой наблюдается резкий всплеск динамического прогиба вала, называется критической или резонансной

Ротор начинает совершать сложное движение: во-первых, он по-прежнему будет вращаться вокруг своего геометрического центра (точка 0) с условной скоростью, во-вторых, валопровод получит стрелу прогиба, а плоскость изгиба валопровода будет вращаться с угловой скоростью, отличной от частоты вращения самого ротора и даже переменной во времени. Последний вид движения ротора называют процессионным, а его угловую скорость – скорость процессии. Именно процессионное движение является причиной вибрации подшипников, фундаментной плиты и т.д.

Появляющийся прогиб валопровода зависит, прежде всего, от частоты его вращения: при постепенном и медленном увеличении частоты вращения прогиб медленно увеличивается, затем резко возрастает, достигая максимума, и снова быстро убывает практически до нуля.

22. Какие типы корпусов турбины вы знаете. Из-за чего возникают термические напряжения в корпусах?

Корпус зависит от началь­ных параметров пара и предполагаемых режимов эксплуатации. Для турбин на умеренные начальные параметры пара корпуса ЦВД выполняют одностен-ными. В такой конструкции на стенку корпуса дей­ствует разность давлений пара в турбине и атмо­сферного. В большинстве случаев одностенные корпуса используются и для ЦСД.

С повышением начальных параметров пара одно-стенная конструкция становится нерациональной, так как для обеспечения плотности фланцевое со­единение приходится выполнять очень громоздким, а это затрудняет свободное тепловое расширение корпуса вслед за ротором при быстрых изменениях режима работы и увеличивает температурные напря­жения во фланцах. В таких случаях корпус ЦВД вы­полняют двухстенным. В нем на каждую стенку дей­ствует только часть разности давлений. Это позволя­ет выполнить его с тонкими стенками и легкими фланцами. Кроме того, двухстенная конструкция по­зволяет локализовать во внутреннем корпусе зону высоких температур, а внешний корпус выполнить из более дешевых и технологичных материалов

Трещины термической усталости в корпусе появляются вследствие возникновения в его стенках высоких, повторяющихся от пуска к пуску температурных напряжений, которые в свою очередь являются следствием неравномерного прогрева корпуса по толщине. Этот вид разрушения характерен только для турбин, работающих с частыми и быстрыми пусками и остановками. Во многих случаях постоянной бывает так, что турбина, проработавшая много лет в условиях постоянной нагрузки (с несколькими остановками в году), не имеет никаких повреждений в корпусе, а при переводе ее в режим частых пусков в корпусе обнаруживаются трещины после нескольких сотен пусков.

Трещины появляются в тех зонах турбины, где, во-первых, температуры имеют максимальные значения и, во-вторых, скорость их изменения также максимальна. Такими зонами являются паровпускные части ЦВД (и ЦСД для турбин с промежуточным перегревом), которые содержат в себе элементы с резкими изменениями сечений, резкие переходы и другие концентраторы.

Появление опасных тепловых напряжений, вызывающих трещины, объясняется в основном двумя причинами: недостатками конструктивного характера и неотработанностью пусковых режимов или их нарушением.

Дата добавления: 2015-07-21