Классификация современных паровых турбин
Введение
Паровая турбина является силовым двигателем, в котором потенциальная энергия пара превращается в кинетическую, а кинетическая в свою очередь преобразуется в механическую энергию вращения вала. Вал турбины непосредственно или при помощи зубчатой передачи соединяется с рабочей машиной. В зависимости от назначения рабочей машины паровая турбина может быть применена в самых различных областях промышленности: в энергетике, на транспорте, в морском и речном судоходстве и т. д.
Паровая турбина является основным типом двигателя на современной тепловой электростанции и в том числе атомной. Паровая турбина обладает большой быстроходностью, отличается сравнительно малыми размерами и массой и может быть построена на очень большую мощность (более 1000 МВт), превышающую мощность какой-либо другой машины. Вместе с тем у паровой турбины исключительно хорошие технико-экономические показатели: относительно небольшая удельная стоимость, высокие экономичность, надежность и ресурс работы, составляющий десятки лет.
Задачей данной работы является ознакомление с многообразием паровых турбин. Все многообразие современных паровых турбин можно классифицировать по 8 основным признакам:
- 1. По использованию в промышленности; 2. По числу ступеней; 3. По направлению потока пара; 4. По числу корпусов (цилиндров); 5. По принципу парораспределения; 6. По принципу действий пара; 7. По характеру теплового процесса; 8. По параметрам свежего пара;
Классификация паровых турбин
В зависимости от конструктивных особенностей, характера теплового процесса, параметров свежего и отработавшего пара и использования в промышленности существуют различные признаки классификации паровых турбин.
- 1. По использованию в промышленности все турбины делятся на:
- А) транспортные турбины - турбины нестационарного типа с переменным числом оборотов; турбины этого типа применяются для привода гребных винтов крупных судов (судовые турбины) и на железнодорожном транспорте (турболокомотивы). Б) Стационарные паровые турбины - это турбины, сохраняющие при эксплуатации неизменным свое местоположение. Стационарные турбины в свою очередь подразделяются на:
1) Энергетические турбины - турбины стационарного типа с постоянным числом оборотов, предназначенные для привода электрических генераторов, включенных в энергосистему, и отпуска теплоты крупным потребителям, например (жилым районам, городам и т. д.). Их устанавливают на крупных ГРЭС, АЭС и ТЭЦ; Энергетические турбины характеризуются прежде всего большой мощностью, а их режим работы - практически постоянной частотой вращения. Подавляющее большинство энергетических турбин выполняют на номинальную частоту вращения 3000 1/мин. Их называют быстроходными. Для АЭС некоторые турбины выполняют тихоходными - на частоту вращения 1500 1/мин. [2]
2) Промышленные и вспомогательные турбины - турбины стационарного типа с переменным числом оборотов. Промышленные турбины служат для производства теплоты и электрической энергии, однако их главной целью является обслуживание промышленного предприятия, например металлургического, текстильного, химического и т. д. Часто чаткие турбины работают на мальмощную индивидуальную электрическую сеть, а иногда используются для привода агрегатов с переменной частотой вращения, например воздуходувок доменных печей. Мощность промышленных турбин существенно меньше, чем энергетических.
Вспомогательные турбины используются для обеспечения технологического процесса производства электроэнергии - обычно для привода питательных насосов, вентиляторов, воздуходувок котла и т. д.; [2]
- 2. По числу ступеней:
- А) одноступенчатые турбины - с одной или несколькими ступенями скорости; эти турбины (обычно небольшой мощности) применяются главным образом для привода центробежных насосов, вентиляторов и других аналогичных механизмов; Б) многоступенчатые турбины активного и реактивного типов малой, средней и большой мощности. [1]
- А) осевые турбины, в которых поток пара движется вдоль оси турбины; Б) радиальные турбины, в которых поток пара движется в плоскости, перпендикулярной оси вращения турбины; иногда одна или несколько последних ступеней мощных радиальных конденсационных турбин выполняются осевыми. Радиальные турбины в свою очередь подразделяются на имеющие неподвижные направляющие лопатки и на имеющие только вращающиеся рабочие лопатки.[1]
- А) однокорпусные (одноцилиндровые); Б) двухкорпусные (двухцилиндровые); В) многокорпусные (многоцилиндровые).
Большинство турбин выполняют многоцилиндровыми. Это позволяет получить более высокую мощность в одном агрегате, что удешевляет и турбину и электростанцию. Наибольшее число цилиндров, из которых состоит современная турбина - 5. [2]
Многоцилиндровые турбины, у которых валы отдельных корпусов составляют продолжение один другого и присоединены к одному генератору, называются одновальными; турбины с параллельным расположением валов называются многовальными. В последнем случае каждый вал имеет свой генератор. [1]
- 5. По принципу парораспределения:
- А) турбины с дроссельным парораспределением, у которых свежий пар поступает через один или несколько одновременно (в зависимости от развиваемой мощности) открывающихся клапанов, в настоящий момент не находят применения; Б) турбины с сопловым парораспределением, у которых свежий пар поступает через два или несколько последовательно открывающихся регулирующих клапанов; В) турбины с обводным парораспределением, у которых, кроме подвода свежего пара к соплам первой ступени, имеется подвод свежего пара к одной, двум или даже трем промежуточным ступеням (устаревшие турбины).[1]
- А) активные турбины, в которых потенциальная энергия пара превращается в кинетическую в каналах между неподвижными лопатками или в соплах, а на рабочих лопатках кинетическая энергия пара превращается в механическую работу; в применении к современным активным турбинам это понятие несколько условно, так как они работают с некоторой степенью реакции на рабочих лопатках, возрастающей от ступени к ступени по направлению хода пара, особенно в конденсационных турбинах. Турбины активного типа выполняются только осевыми; Б) реактивные турбины, в которых расширение пара в направляющих и рабочих каналах каждой ступени происходит примерно в одинаковой степени. Эти турбины могут быть как осевыми, так и радиальными, а последние в свою очередь могут исполняться как с неподвижными направляющими лопатками, так и с только вращающимися рабочими лопатками.
- А) конденсационные турбины с регенерацией; в этих турбинах основной поток пара при давлении ниже атмосферного направляется в конденсатор. Так как скрытая теплота парообразования, выделяющаяся при конденсации отработавшего пара, у данного типа турбин полностью теряется, то для уменьшения этой потери из промежуточных ступеней турбины осуществляется частичный, нерегулируемый по давлению отбор1 пара для подогрева питательной воды; количество таких отборов бывает от 2--3 до 8--9 [1]. Главное назначение конденсационных турбин - обеспечивать производство электроэнергии, поэтому они являются основными агрегатами мощных ТЭС и АЭС (мощность крупных конденсационных турбоагрегатов достигает 1000-1200 Мвт)[2]. Б) теплофикационные турбины с одним или двумя регулируемыми (по давлению) отборами пара из промежуточных ступеней для производственных и отопительных целей при частичном пропуске пара в конденсатор.[1] Они предназначены для выработки теплоты и электрической энергии. Турбина может иметь отопительный отбор для отопления зданий, предприятий и т. д., производственный отбор для технологических нужд промышленных предприятий а также и тот и другой отбор. [2]. В) турбины с противодавлением, тепло отработавшего пара которых используется для отопительных или производственных целей. В ней пар из последней ступени направляется не в конденсатор, а обычно производственному потребителю. К этому типу турбин, хотя и несколько условно, можно отнести также и турбины с ухудшенным вакуумом, у которых тепло отработавшего пара может использоваться для отопления, горячего водоразбора или технологических целей [1]; Г) предвключенные турбины (это также турбины с противодавлением), но их отработавший пар используется для работы в турбинах среднего давления. Такие турбины обычно работают при высоких параметрах свежего пара и применяются при надстройке электростанций средних параметров с целью повышения экономичности их работы. Под надстройкой электростанции понимают установку на ней котлов высокого, сверхвысокого и сверхкритического давлений и предвключенных турбин в качестве блока высокого давления на базе существующей станции среднего давления; Д) турбины с противодавлением и регулируемым по давлению отбором пара из промежуточной ступени. Таким образом, главным назначением такой турбины является производство пара заданного давления (в пределах 0,3-3 Мпа).[2]; Е) турбины мятого пара, использующие для выработки электроэнергии отработавший пар молотов, прессов и паровых поршневых машин; Ж) турбины двух и трех давлений с подводом отработавшего пара различных давлений к промежуточным ступеням турбины.
Турбины, перечисленные в п. "б"--"д", кроме регулируемых отборов пара, обычно имеют нерегулируемые отборы для регенерации.
По ГОСТ 3618-82 приняты следующие обозначения турбин. Первая буква характеризует тип турбины;
К -- конденсационная;
Т -- теплофикационная с отопительным отбором пара;
П -- теплофикационная с производственным отбором пара для промышленного потребителя;
ПТ -- теплофикационная с производственным и отопительным регулируемыми отборами пара;
Р -- с противодавлением;
ПР -- теплофикационная с производственным отбором и противодавлением; ТР -- теплофикационная с отопительным отбором и противодавлением;
ТК -- теплофикационная с отопительным отбором и большой конденсационной мощностью;
КТ -- теплофикационная с отопительными отборами нерегулируемого давления.
После буквы в обозначении указываются мощность турбины, МВт (если дробь, то в числителе номинальная, а в знаменателе максимальная мощность), а затем начальное давление пара перед стопорным клапаном турбины, МПа (кгс/см2 в старых обозначениях). Под чертой для турбин типов П, ПТ, Р и ПР указывается номинальное давление производственного отбора или противодавление, МПа (кгс/см2) [3].
- 8. По параметрам свежего пара:
- А) турбины среднего давления, работающие на свежем паре с давлением 34,3 бар и температурой 435°С; Б) турбины повышенного давления, работающие на свежем паре с давлением 88 бар и температурой 535°С; В) турбины высокого давления, работающие на свежем паре с давлением 127,5 бар и температурой 565°С, с промежуточным перегревом пара до температуры 565°С; Г) турбины сверхкритических параметров, работающие на свежем паре с давлением 235,5 бар и температурой 560°С с промежуточным перегревом пара до температуры 565°С. [1]
Заключение
Таким образом в реферате представлены основные классификационные признаки современных паровых турбин. Учтен их широкий спектр и техническое многообразие.
Список литературы
- 1. Шляхнин П. Н. Паровые и газовые турбины. Учебник для техникумов. Изд. 2-е, перераб. и доп., М., "Энергия", 1974. - 224с. 2. Трухний А. Д. Стационарные паровые турбины. - 2-е изд. перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1990. - 640с.; 3. Паровые и газовые турбины атомных электростанций: Учеб. пособие для вузов/ Б. М. Трояновский, Г. А. Филиппов, А. Е. Булкин - М.: Энергоатомиздат, 1985 - 256с., ил.
Похожие статьи
-
ЗАКЛЮЧЕНИЕ - Расчет паровой турбины
В данном курсовом проекте был произведен тепловой и механический расчет паровой турбины типа АКВ 9 мощностью 11000 кВт, с начальными параметрами пара...
-
Расчет схемы регенеративного подогрева воды - Расчет паровой турбины
По заданию в турбинной установке необходимо обеспечить подогрев питательной воды до 150 °С. Для этого принимаем простую схему регенеративного подогрева...
-
Предварительный расчет последней ступени - Расчет паровой турбины
Для предварительного расчета последней ступени известны следующие параметры: НТ0ид, НВz, жИдА, G, n. В дальнейшем расчете индекс z отбрасываем. Скорость...
-
Расчет остальных ступеней давления - Расчет паровой турбины
Расчет остальных ступеней проводится последовательно и том же порядке, как для второй ступени. Общими исходными данными для компъютерного расчета отсека...
-
Определение числа нерегулируемых ступеней турбины - Расчет паровой турбины
После расчета регулирующей ступени известно состояние пара перед второй (первой нерегулируемой) ступенью. Обычно регулирующая ступень бывает вынесена в...
-
Механический расчет - Расчет паровой турбины
Расчет рабочей лопатки на прочность. Рис. 11. Эскиз профиля лопатки Рис. 12. Эскиз лопатки. Для расчета возьмем рабочую лопатку последней ступени. По...
-
Определение расхода пара - Расчет паровой турбины
Расчет турбины проводим на экономическую мощность. Примем NЭк =0.9NЭ=0.9-12000 = 10800 кВт. Давление перед соплами регулирующей ступени при расчетном...
-
Расчет второй (первой нерегулируемой) ступени - Расчет паровой турбины
Для расчета ступени предварительно заданы или найдены следующие параметры: 1) располагаемый теплоперепад Н0= 90.544 кДж/кг; 2) примем длины сопловых и...
-
Расчет регулирующей ступени - Расчет паровой турбины
Выбираем регулирующую ступень в виде двухвенечного диска Кертиса. Примем теплоперепад в ней равным 30 % от общего теплоперепада НТ0, что составит...
-
Ювелирная мода, современные ювелирные украшения - Классификация ювелирных украшений
Ювелирная мода . Мода по времени может быть, как известно, краткосрочной или, наоборот, длительной, но она всегда выражает вкусы потребителей. Ювелирная...
-
Паровые машины высокого давления - Паровые машины
В паровых машинах пар поступает из котла в рабочую камеру цилиндра, где расширяется, оказывая давление на поршень и совершая полезную работу. После этого...
-
При неблагоприятных условиях хранения в жирах протекают различные процессы, отрицательно влияющие на их пищевые качества. Большинство изменений жиров...
-
Первые промышленные двигатели - Паровые машины
Ни одно из описанных устройств фактически не было применено как средство решения полезных задач. Первым примененным на производстве паровым двигателем...
-
Введение - Нано технологии в современном мире
В настоящее время немногие знают, что такое нано технология, хотя за этой наукой стоит будущее. Главной целью моей работы является ознакомление с нано...
-
При определении категории грибов, то есть их классификации по питательным и вкусовым качествам, все пригодные в пищу грибы (съедобные и условно...
-
Стационарные машины - Паровые машины
Паровой молот Стационарные паровые машины могут быть разделены на два типа по режиму использования: Машины с переменным режимом, к которым относятся...
-
Классификация шаговых двигателей - Разработка стенда управления шаговым двигателем
Биполярные и униполярные шаговые двигатели Биполярный двигатель имеет одну обмотку в каждой фазе, которая для изменения направления магнитного поля...
-
Основы современной технологии стекла. - История стекла
Технология получения стекла состоит из двух производственных циклов. Цикл технологии стекломассы включает операции: А) подготовки сырых материалов; Б)...
-
ПАРОВЫЕ МАШИНЫ, Значение паровых машин, Принцип действия - Паровые машины
Паровая машиина -- тепловой двигатель внешнего сгорания, преобразующий энергию нагретого пара в механическую работу возвратно-поступательного движения...
-
Изобретение и развитие - Паровые машины
Эолипил Первое известное устройство, приводимое в движение паром, было описано Героном из Александрии в первом столетии -- это так называемая "баня...
-
Часы, Классификация - Часы, развитие и совершенствование
Часым -- инструмент для определения текущего времени суток и измерения продолжительности временных интервалов, в единицах, меньших чем одни сутки....
-
Коэффициент полезного действия - Паровые машины
Коэффициент полезного действия (КПД) теплового двигателя может быть определен как отношение полезной механической работы к затрачиваемому количеству...
-
КЛАССИФИКАЦИЯ И КАЧЕСТВО МЯСА - Классификация и качество мяса
Мясо классифицируют по виду убойных животных, по полу, возрасту, по термическому состоянию, упитанности и сортам. По виду убойных животных различают мясо...
-
ОБЕЗВОЖИВАНИЕ ШЛАМОВ - Классификация твердых отходов черной металлургии, их характеристики
Пыли металлургического производства обычно не требуют какой-либо предварительной подготовки перед утилизацией. Шламы, прежде чем их использовать...
-
Преимущества паровых машин - Паровые машины
Основным преимуществом паровых машин является то, что они могут использовать практически любые источники тепла для преобразования его в механическую...
-
Технология - это лесенка, ведущая к намеченной цели. Современный изобретатель фильтрует варианты, отбрасывая то, что кажется ему неудачным. Увеличение...
-
Серые чугуны - Классификация чугунов
Структура серого (литейного) чугуна состоит из металлической основы с графитом пластинчатой формы, вкрапленным в эту основу. Такая структура образуется...
-
Общие сведения - Классификация чугунов
Чугун -- сплав Fe (основа) с С (обычно 2...4 %), содержащий постоянные примеси (Si, Мn, S, Р), а иногда и легирующие элементы (Cr, Ni, V, Аl и др.); как...
-
Классификация котельных установок - Котельные установки
Котельные установки в зависимости от типа потребителя разделяются на энергетические, производственно-отопительные и отопительные. По виду вырабатываемого...
-
В настоящее время резка металла приобретает все большее значение. Это происходит в первую очередь за счет увеличения объемов производства с которыми не...
-
Классификация плавильных печей - Технологическое оборудование литейных цехов
По виду используемой для плавки сплавов энергии плавильные печи подразделяют на пламенные и электрические. Пламенные печи (рис.3) подразделяют на...
-
Анализ современной японской кухни - Секреты национальной японской кухни
Японская кухня разительно отличается от любой другой кухни мира. Для жителей азиатских стран она то же самое, что французская для европейцев. Ее секрет...
-
Классификация масла из коровьего молока Основой масла из коровьего молока является жир молока с равномерно распределенными в жировой фазе влагой и...
-
Классификация и виды радиопоглощающих материалов Радиопоглощающий материал - материал, обеспечивающий снижение уровня отражения электромагнитной волны...
-
Анализ современного направления моды Пальто - главная вещь сезона, благодаря которой у окружающих будет складываться первое впечатление (рис....
-
Пластические массы, Классификация пластмасс - Изготовление деталей из пластмасс
Классификация пластмасс Признаками классификации пластмасс являются: назначение, вид наполнителя, эксплуатационные свойства и другие признаки....
-
Классификация и ассортимент - Кисломолочные продукты
Кисломолочными называют продукты, получаемые из молока в результате молочнокислого брожения (иногда с участием спиртового брожения). Различают две группы...
-
Классификация методов консервирования пищевых продуктов - Способы сохранения пищевых продуктов
Биоз - поддержание жизненных процессов в продуктах с использованием для этой цели иммунитета. Этот принцип применяют при хранении плодов и овощей,...
-
СОЛОНИНА - Классификация и качество мяса
Посол мяса является одним из видов его консервирования. Это самый древний, широко распространенный и доступный способ консервирования. Мясо, подвергнутое...
-
По виду сырья различают консервы: - мясные (из говядины, свинины, баранины, конины, мяса птицы и другие); - субпродуктовые (из языков, печени, почек,...
Классификация современных паровых турбин