Файл: Нигматулин И.Н. Тепловые двигатели учеб. пособие.pdf

ГГ-ЖЖ-33-ИИ-/И

Рис. 1-64. Поворотная диафрагма соплового парораспределения ЦСД турбины ПТ-25-90/10 К Т З

§ 1-35. Конструкции турбин с противодавлением

Турбины с противодавлением строятся на заводах СССР на но­ минальные мощности 2500 4- 100 ООО кВт и на различные параметры свежего и отработавшего пара. Все турбины с противодавлением снаб­ жаются сопловым парораспределением активного типа.

Турбина типа Р-4-35/3 КТЗ имеет расчетные параметры свежего пара 34,3 бар и 435° С, противодавление 2,94 бар; допускается изме­ нение противодавления в пределах 1,96 -=- 3,92 бар. Продольный раз­ рез ее показан на рис. 1-65. Проточная часть ее состоит из двухвенечной регулирующей ступени и девяти ступеней давления. Турбины КТЗ с низким противодавлением, как правило, строятся с двухвенечными регулирующими ступенями, что обеспечивает их компактность. Паро­ распределение турбины сопловое: шесть регулирующих клапанов установлены на верхней крышке турбины. В турбине после седьмой ступени предусмотрен нерегулируемый отбор пара для подогрева питательной воды.

Корпусы переднего и заднего подшипников жестко соединены с корпусом турбины. Корпус заднего подшипника неподвижно закреп­ лен на фундаментной раме, а корпус переднего подшипника крепится к корпусу турбины, который опирается на фундаментную плиту через специальную гибкую опору только в осевом направлении. Такая кон­ струкция опоры обеспечивает полную компенсацию тепловых расши­ рений и является надежной и простой, что характерно и для других однотипных турбин.

Характерной особенностью этой и других однотипных турбин КТЗ является конструкция их роторов. Диски турбин КТЗ не имеют явно выраженных ступиц. Для каждой турбины они выполнены од­ ного диаметра; посадка их на вал производится после автофретирования в горячем состоянии с повышенным натягом. Диски имеют продольные шпонки от проворачивания, а в осевом направлении удерживаются специальными кольцами, посаженными на вал в горя­ чем состоянии. Такое конструктивное решение позволило перенести промежуточные уплотнения диафрагм непосредственно на вал, т. е. уменьшить диаметр уплотнений и сократить протечки пара по ступе­ ням и строительную длину турбины. Фикспункт турбины располо­ жен у ее выхлопа, и она расширяется в сторону переднего подшипника. Турбина имеет валоповоротное устройство с ручным приводом. Перед­ ний подшипник турбины является комбинированным опорно-упор­ ным. Упорная часть подшипника одновременно является регулятором скорости.

Расход свежего пара через турбину при номинальной и максималь­ ной нагрузке составляет 35,6 т/ч. Удельный расход пара соответ­

лением. Система регулирования турбины гидродинамическая, однонасосная, с двукратным усилением регулирующего импульса. Масло из масляного бака 1 поступает к инжектору 2, из которого подается в систему смазки турбины и к центробежному насосу 3. Дроссельная

119

диафрагма 4 уменьшает давление масла в напорной линии системы регулирования. Центробежный масляный насос 3 (он же регулятор скорости) при рабочем числе оборотов развивает давление в системе нагнетания 7,35 бар. При повышении давления масла за колесом главного насоса 3 золотник трансформатора давления 5 перемещает­ ся вверх и одновременно повышается давление в импульсной линии 8. Золотник 7 поднимается вверх и соединяет нижнюю полость сер­ вомотора 9 с нагнетательной линией насоса, а масло из верхней полос­ ти 9 поступает в сливную линию 10. При этом клапан свежего пара прикрывается и нагрузка турбины уменьшается. Поршень сервомо­ тора, перемещаясь вверх, увеличивает проходную площадь окна об­ ратной связи сервомотора, и масло из импульсной линии идет в слив­ ную линию, т. е. на всас к центробежному насосу, что приводит отсечной золотник в среднее положение. Таким образом, уменьшается мощность турбины и восстанавливается рабочее число оборотов при индивидуаль­ ной работе на электрическую сеть. Регулятор давления 6 сильфонного типа подключен в выхлопной части турбины, а между поршнями золотника имеется связь с импульсной и сливной линиями. Он вклю­ чается при параллельной работе турбины с другими турбогенерато­ рами. Например, противодавление турбины повышается, поршень ре­ гулятора давления 6 поднимается вверх, приток масла в импульснук> линию уменьшается, а давление в ней повышается, что приводит к подъему поршня отсеченного золотника 7. При этом нижняя полость сервомотора 9 соединяется напорной линией насоса 3 через отсеч­

на рис. 1-67. Проточная часть турбины состоит из одновенечной ре­ гулирующей ступени и шестнадцати ступеней давления. Регулиро­ вание турбины смешанное: сопловое с внутренним обводом. Регули­ рующая ступень состоит из четырех групп сопел, обслуживаемых четырьмя клапанами. Обводной клапан подает пар к четвертой ступени давления из камеры регулирующей ступени и открывается од­ новременно с четвертым сопловым клапаном. Все диски турбины изго­ товлены из одной поковки с валом из стали Р2. Диафрагмы промежу­ точных ступеней укреплены в четырех обоймах. В турбине предус­ мотрены два нерегулируемых отбора пара за девятой и тринадцатой ступенями для подогрева питательной воды.

Диски всех ступеней давления имеют разгрузочные от осевых давлений отверстия. Лабиринтовые уплотнения со стороны высокого и низкого давлений выполнены без втулок. Диаметры Еала переднего уплотнения несколько больше диаметров уплотнений диафрагм и концевых уплотнений вала со стороны низкого давления, что также разгружает осевые давления по ходу пара в турбине. Передний под­ шипник турбины комбинированный опорно-упорный. На переднем конце вала расположены два цилиндрических бойка предохрани­ тельных выключателей и двусторонний масляный насос.

122

Расход свежего пара при номинальной нагрузке составляет 370т/ч,, а при максимальной 60 ООО кВт — 480 т/ч. Удельные расходы пара соответственно равны 7,4 и 8,0 кг/(кВт-ч).

А

Рис. 1-68. Продольный разрез турбины Р-100-130/15 ТМЗ

Турбина типа Р-100-130/15 ТМЗ, номинальная мощность 100 000 кВт при 3000 об/мин. Расчетные давления и температура све­ жего пара 127,5 бар и 565° С, противодавление 14,7 бар. Продольный разрез турбины показан на рис. 1-68. Парораспределение турбины сопловое с четырьмя регулирующими клапанами: два клапана уста­ новлены на верхней крышке и два — по бокам у нижней части корпу­ са. Турбина имеет два расходящихся потока пара. Регулирующая

124

ступень одновенечная с увеличенным, по сравнению с диаметром ступеней давления, диаметром. Часть высокого давления турбины име­ ет двухстенный цилиндр. Пар по выходе из регулирующей ступени проходит шесть ступеней давления и, омывая внутреннюю стенку корпуса, направляется в последующие шесть ступеней. Диафрагмы части среднего давления (ЧСД) турбины закреплены в трех обоймах. Отработавший пар турбины направляется внешним потребителям.

Турбина имеет три нерегулируемых отбора пара для подогрева питательной воды. Первый отбор производится за последней ступенью двойного корпуса и два других организованы между обоймами части среднего давления. Указанное расположение корпусов турбины с рас­ ходящимися потоками пара благоприятно для уравновешивания осе­ вого давления на упорный подшипник.

Турбина покоится на двух опорных подшипниках: передний опор­ ный, а со стороны выхлопа пара — комбинированный опорно-упор­ ный. Средняя -часть последнего подшипника — опорная, а по обе ее стороны установлены рабочие колодки, упирающиеся в два гребня,, выточенные на валу турбины. Валоповоротное устройство размеще­ но на корпусе соединительной муфты между турбиной и генератором.

Расход свежего пара через турбину при расчетных параметрах со­ ставляет 760 т/ч. Удельный расход пара при номинальной мощности равняется 7,6 кг/(кВт-ч).

§ 1-36. Конструкции турбин с противодавлением и регулируемыми отборами пара

ступени и трех ступеней давления; за регулируемым отбором — также одновенечная регулирующая ступень и три ступени давления. Регу­ лирующие ступени свежего пара и производственного отбора имеют сопловое парораспределение. Номинальный расход свежего пара че­

Номинальные удельные расходы пара при расчетных условиях без

рических генераторов переменного тока, приводящиеся в работу па­ ровыми турбинами, даны в табл. 1-4.

125-

Глава 1-8.

К О Н Д Е Н С А Ц И О Н Н Ы Е УСТРОЙСТВА ПАРОВЫХ ТУРБИН

§ 1-37. Общие сведения о конденсации пара в конденсаторах

этому работа турбины с глубоким вакуумом оказывается экономически более выгодной.

Для получения вакуума в выхлопном патрубке турбины приме­ няются специальные теплообменники, называемые конденсаторами. В паротурбинных установках могут применяться следующие типы конденсаторов: поверхностные водяные и воздушные, а также смеши­ вающие. В современных паротурбинных установках стационарного

127