Реактивные турбинные ступени

Расширение рабочего вещества имеет постепенный характер: давление частично падает в соплах, а затем - до конечного значения - на рабочих лопатках, что обусловливается соответствующим профилем проточной части.

На лопатках, вследствие наличия перепада давлений, наряду с непосредственным ударным (активным) действием струи, появляется реактивная отдача, т.е., полная сила, действующая на лопатку, складывается из двух составляющих.

В зависимости от давления пара, поступающего в турбину, они могут классифицироваться на турбины: низкого, среднего, высокого и сверхкритического давления.

В зависимости от характера теплового процесса паротурбинной установки конденсационные турбины могут быть:

- турбины с регулируемыми отборами. Регулируемыми называются отборы, в которых давление отбираемого пара на всех режимах работы турбоагрегата автоматически поддерживается постоянным или же регулируется в заданных пределах с тем, чтобы потребитель получал пар определенного качества. Для промышленных потребителей РП, требуется пар с давлением до 1, 3 ÷ 1, 5 МПа, для отопительных потребителей РТ необходим пар с давлением 0, 05 ÷ 0, 25 МПа (теплофикационный отбор).На (рис.7.2) представлена схема турбины с двумя регулируемыми отборами - промышленным и теплофикационным;

Рис.7.2. Турбина с двумя регулируемыми отборами

- турбины с регулируемыми и нерегулируемыми отборами. В таких турбинах предусмотрены, как регенеративные РР или нерегулируемые отборы, так и регулируемые отборы (рис.7.3). Как правило, часть пара направляется на подогрев питательной воды в регенеративные теплообменные аппараты, а остальное количество (по потребности) к промышленным и теплофикационным потребителям;

Рис. 7.3. Турбина с нерегулированными и регулированными отборами

- турбины с противодавлением (рис.7.4). У этих турбин отсутствует конденсатор. Отработавший пар, имеющий давление выше атмосферного, поступает в специальный сборный коллектор, откуда направляется к тепловым потребителям, отопительным или производственным.

Давление на выхлопе (и в коллекторе) поддерживается в соответствии с требованиями потребителей;

Рис.7.4. Турбина с противодавлением

- предвключенные турбины. Предвключенными называются турбины с противодавлением, отработавший пар которых направляется далее в обычные конденсационные турбины для глубокого расширения. В таком варианте предусматриваются два электрогенератора т.е., турбоагрегат является единым по паровому потоку, но с раздельной выработкой электроэнергии

Конденсаторыпаровыхтурбин

Из курса термодинамики известно, что термический КПД паровой турбины тем выше, чем ниже температура пара в конце расширения. Для получения низкой температуры в выпускном патрубке турбины необходимо, чтобы давление было ниже атмосферного, т. е. должен быть создан вакуум. Это достигается в результате конденсации отработавшего пара, охлаждаемого циркуляционной водой, а образующийся конденсат откачивается насосами. При конденсации пара скрытая теплота парообразования отработавшего пара воспринимается циркуляционной водой, температура которой повышается. Конденсация пара осуществляется в специальных теплообменниках -конденсаторах. Наибольшее распространение получили конденсаторы поверхностного типа (рис.7.5), в которых охлаждающая вода движется внутри трубок, а отработавший пар из турбины омывает эти трубки снаружи и конденсируется на них. Конденсат отработавшего пара отделен от охлаждающей воды, не загрязняется и может быть снова направлен для питания паровых котлов.

Поверхностный конденсатор состоит из горизонтального стильного цилиндра 7, и верхней части которого имеется патрубок 1. Через этот патрубок отработанный пар их

турбины поступает и конденсатор. Охлаждающая вода поступает через патрубок 9 в нижнюю часть камеры 10, проходит внутри нижнего пучка трубок 5, выходит в камеру3 и далее по верхним трубкам 5 переходит в верхнюю часть камеры 10, откуда через патрубок 13 удаляется. Трубки 5 завальцованы в трубных досках 4 и 8.

Во избежание просасывания воды в некоторых современных конструкциях конденсаторов трубные доски выполняют со специальным покрытием из герметизирующих материалов. Воздух из конденсатора отсасывается через патрубки 11. Конденсат пара откачивается через патрубок 6. Для чистки трубок на торцовых крышках конденсатора предусмотрены люки 2 и 12. Изображенный конденсатор по характеру движения воды называют двухходовым. В этих конденсаторах может быть получен глубокий вакуум, достигающий у современных турбин 0, 004—0, 003 МПа.