turbiny

1-котел утилизатор

2-паровая турбина

3-конденсатор

4-насос

5-генератор

По линии de происходит отдача тепла в котел утилизатор от уходящих газов ГТУ к пару. Потеря тепла в окружающую среду определяется площадью

кпдпгу = Lгту + Lпту / qгту = (ic-id) – (ib-ia) + (i1-i2)-(t4-t3)/ ic-ib = 60%

46. Изобразить тепловой процесс многоступенчатой турбины. Какие потери возникают вне проточной части?

Потери вне проточной части турбины:

Нкл + Нвп – сумма потерь в клапанах и выхлопном патрубке;

Nм – механические потери энергии в подшипниках турбины и генератора;

Nэг – потери в обмотках электрического генератора.

47. Показать, как изменится конфигурация входного треугольника скоростей ступени с увеличением степени реактивности при постоянном теплоперепаде и окружной скорости.

48. Привести и прокомментировать упрощенное уравнение радиального равновесия. Перечислить основные законы закруток. Показать, как изменяется конфигурация входного треугольника скоростей по высоте ступени.

1 закон закрутки лопаток, разработанный Жуковским:

				2
	1		=	1	; Уравнение радиального равновесия;
{		1
1		= −1 ∙ 1 1; Уравнение количества движения.

В ступенях с длинными лопатками параметры и характеристики потока вдоль радиуса ступени изменяются, что требует при профилировании сопловых и рабочих лопаток их «закручивания». В практике турбостроения используют различные законы закрутки, основные из которых представлены далее.

Постоянство углов: α1(r) = const.

Постоянство циркуляции скорости закрученного потока: с1ur = const.

50. Изобразить простейшую схему регулирования и описать ее работу при изменении нагрузки.

1 – регулятор скорости центробежного типа:

а) грузы регулятора

b) пружины регулятора

с) подвижная муфта регулятора

2 – коническая зубчатая передача от вала турбины к валу редуктора,

3– регулирующий клапан турбины,

4– электрическая сеть генератора

При увеличении электрической нагрузки обороты турбины снижаются, грузы опускаются и опускают муфту c. В результате поднимается регулирующий клапан увеличивая расход пара на турбину и её мощность.

51. Золотник 5 служит для управления сервомотором 6. Сервомотор служит для перемещения регулирующих клапанов. При уменьшении эл.нарузки на генератор, обороты турбины возрастают. Грузы центробежного регултора поднимаются и поднимают муфту ругулятора «С». Рычаг АС поднимает золотник 5. Масло из золотника поступает на верхнюю полость сервомотора 6. Поршень сервомотора опускается и закрывает регулирующий клапан, уменьшая мощность турбины

В системе смазки и регулирования турбины используются (иввиоль-огнест. жидкость), турбинные масла следующих марок(ОСТ108.004.0281)- турбинноеТ-22. турбинное Тп-22, турбинное Тп-22СУ. буква Т обозначает, что масло относится к группе турбинных масел, индекс «п» указывает на наличие стабилизирующих присадок, буква «С» означает, что масло изготовлено из сернистых °С.

52. Различные мощности турбины соответствуют различным числам оборотовэта зависимость Статическая характеристика регулирования.

δ=(nmax-nmin/n0)*100, δ=4.5+-0.5% . В соответствии со степенью неравномерности f=47.5-52.5 Гц, что недопустимо. Для поддержания частоты 50 ГЦ, вводится МУТ.n –частота, N-мощность.

53. МУТ выглядит в виде доп. Пружины, натяжение которой можно изменять вращением маховика. Если натянуть пружины МУТ, то прежнее положение муфты регулятора, регулирующего клапана, мощности турбины будут достигаться при больших оборотах, и наоборот. Изменяя натяжение пружины МУТ можно перемещать стат. Характеристику и подрегулировать fвращения и fэл.тока.

54. 1-Турбина с противодавл.,2-Конденсационная,3- тепл.потребитель.4-редукционная охладительная установка(РОУ) служит для снижения давления и t пара.

При уменьшении тепловой нагрузки давление в выхлопном патрубке турбины возрастает. Мембрана регул. Давления 2 поднимается и поворачивает рычаг АВС вокруг неподвижной точки А. Рычаг DEF поворачивается вокруг неподвижной в момент точки F и поднимает золотник 3. Масло под давлением поступает в верхнюю полость сервомотора 4, который прекрывает регулирующий клапан 6, уменьшая расход пара на турбину и восстанавливая давление в выходном патрубке и давление пара в турбине. Эл.мощность турбины уменьшается, системы регулирования конденсационных турбин работают парал-но, увеличивают их мощность, покрывая возникший недостаток мощности в энергосистеме. При увеличении тепловой нагрузки система регул-ния работает в обратном порядке, открывая регулирующий клапан и увеличивая расход пара на турбину. Однако если регулирующие клапаны открыты полностью, а тепловая нагрузка продолжает возростать, мембрана регулятора давления 2 максимально опускается и рычаг АВС ложиться на нижний упор 7 и включает РОУ, которая подает недостающий пар потребителю. Для одиночно работающей турбины: Если эл.нагрузка становится меньше, мощность турбины вырабатываемой паром, необходимым тепловому потребителю, в этом случае обороты возрастают и регулятор скорости 1 поднимает муфту регулятора и поднимает рычагАВС вокруг неподвижной т.С и поднимает золотник 3. Масло через золотник поступает в верхнюю полость сервомотора 4 и прикрывает регулирующий клапан 6, уменьшая расход пара на турбину. Давление пара в выхлопном патрубке турбины падает и мембрана регулятора давления 2 опускается, стремясь открыть регулирующий клапан. Но плечи рычагов в схеме регулирования подобраны так, что регулятор скорости преодолевает сопротивление регулятора давления и прикрывает регулирующий клапан. Под воздействием все уменьшающегося давления в выхлопном патрубке мембрана регулятора 2 максимально опускается и рычаг АВС ложиться на упор 7, автоматически включается РОУ, которая подает недостающий пар потребителю прямо из котла.

55. 1-регулир.клапан турбины,2-регул.клапан отбора,3-сетевой подогреватель,4-тепловой потребитель,5-конденсатор.

Суммарная эл.мощность турбины складывается из мощности вырабатываемой паром поступающей в отбор и мощности выраб.паром поступающей в конденсатор. При изменении пара в отбор и постоянной эл.мощности, а также при постоянном расходе пара в отбор и изменении эл.мощности должен изменяться расход пара в конденсатор.

Ni=[Gотб*Hочвд *noiчвд+Gк(Hoчвд+Hoчнд)noiт]nмnт Gотб=изм,Nэ=пост. Или Gотб=изм, Nэ=пост, то Gконд.=изм.

56. 1-насос импеллер,2-проточный золотник,3-главный золотник,4- импульсная линия,5-сервомотор,6-регул.клапан

При уменьшении эл.нагрузки обороты возрастает пропорционально квадрату оборотов возрастает давление масла после импеллера. Поршни проточного золотника 2 сдвигаются влево увеличивая проходное сечение в импульсной линии для слива масла. Давление масла под главным золотником 3 уменьшается и поршени главного золотника под воздействием пружины

опускаются. Масло под давлением поступает в верхнюю полость сервомотора 5, который прикрывает регулирующий клапан 6, уменьшая мощность турбины.

57. Объяснить назначение и перечислить типы защиты турбин. Описать принцип действия защит.

1) Защита устройства турбины

Назначение органов защиты – это отключение турбины или ограничение ее мощности при аварийных режимах.

Действие защиты вызывает закрытие стопорных и регулирующих клапанов или только прикрытие регулирующих клапанов при ограничении мощности.

Втурбинах конденсационного типа предусмотрены следующие типы защиты:

Защита от осевого сдвига ротора при увеличении осевого Защита от превышения числа оборотов(автомат безопасности)

усилия

Защита от понижения давления масла в системе маслоснабжения.

Защита от ухудшения вакуума в кондесаторе.

Втурбинах с противодавлением дополнительно предусмотрена защита чрезмерного перепада давлений на последней ступени.

И во всех турбинах с регенеративными и регулируемыми отборами пара предусмотрена защита от предотвращения заброса пара из линии отбора в проточную часть турбины

Кроме того в турбинах применяются следующие системы защиты и контроля:

Автоматический контроль вибраций ротора

Контроль температуры подшипников

Контроль интенсивности заноса проточной части турбины отложениями солей

Контроль тепловых расширений корпуса и ротора турбины

Контроль прогиба ротора при неравномерном остывании

Автоматический пуск конденсатных и циркуляционных насосов

Автоматический контроль маслоохладителей, валоповоротного устройства и подачи пара к концевым уплотнениям

Автоматическое отключение турбины при возникновении внезапной сильной вибрации и повышения температуры подшипников

Защита от превышения числа оборотов

При полном сбросе эл.нагрузки, например в случае аварийности отключения генератора от эл.сети обороты турбины оезко возрастают. Система автоматического регулирования должна удержать обороты на уровне 105 – 108%.

Если система регулирования не справляется, может произойти разнос турбины до ее полного разрушения, поэтому турбина снабжается автоматом безопасности, который закрывает стопорные клапана при оборотах 110%

Защита от осевого усилия

На колодках упорного подшипника наносится слой легкоплавкого металла( баббит). При увеличении осевого усилия сила трения возрастает, увеличивается температура в зоне терния и слой баббита расплавляется. Ротор турбины сдвигается на 1,5 – 2 мм (слой баббита) и срабатывает реле осевого сдвига, которое отключает турбину, воздействуя на стопорные клапана.

Защита от понижения давления масла

При падении давления масла в системе смазки возникает опасность перегрева и повреждения подшипников.

Для предупреждения аварии используется реле пуска резервных и аварийных маслонасосв.

Защита от ухудшения вакуума

Ухудшения вакуума сопровождается увеличением температуры насыщения конденсата, это может привести к температурной деформации выходного патрубка турбины и смещения заднего подшипника. Поэтому турбину необходимо остановить при достижении давления в конденсаторе, соответсвующего температуре насыщения 70 градусов.