Паровые турбины (Презентации лекций)

Московский государственный технический университет им. Н.Э. БауманаКафедра поршневых двигателей (Э2)Иллюстративный материал к учебному курсу«Энергетические машины и установки»ПАРОВЫЕ ТУРБИНЫМосква, 2015Паровые турбины1 – вал; 2 – диск; 3 – рабочие лопатки; 4– сопловая решетка; 5 – корпус; 6 –выпускной патрубокЭолипилГерона АлександрийскогоТурбина ЛаваляТурбина ПарсонсаПаровые турбиныПаровые турбиныПаровые турбиныЛабиринтовое уплотнениеРабочие лопатки цилиндров высокого (ЦВД)и среднего (ЦСД) давленийЛопатки паровой турбиныПаровые турбиныТрехцилиндровая турбинаПаровые турбиныПаровые турбиныс редукторомP-V диаграмма кипения водыЦикл ПТУ с промежуточным перегревом параПК – паровой котел; П – пароперегреватель;ПП – промежуточный пароперегреватель;СВД, СНД – ступени высокого и низкого давлений турбины;К – конденсатор; ЭГ – электрогенератор; Н – насосРегенеративный цикл паротурбинной установкиПК – паровой котел; П – пароперегреватель; Т – турбина;ПВД, ПНД – подогреватели высокого и низкого давлений;К – конденсатор; ЭГ – электрогенератор; Н – насосы.α1 = G1/G, α2 = G2/G - массовые доли пара, направляемые в отборы;G1, G2 – расходы пара, направляемые в отборы;G – полный расход пара, поступающего на турбину.Энергетический и эксергетический баланс парового котлаp1 = 100 бар, t1 =530 оС, p2 = 0,04 барПК  0,9, 0 i  0,9, м  0,97, Г  0,98Тепловой балансЭксергетический балансn qпотi 1ni  exпот ii 1Горизонтальный оборотный дымогарный газотрубный паровой котел.1 – подвод топлива и воздуха; 2 – топочная камера; 3 – дымогарные трубы прямого прохода;4 – дымогарные трубы обратного прохода; 5 – задняя трубная решетка; 6 – вход воды; 7 – выход пара;8 – сепаратор пара; 9 – барабан; 10 – пар; 11 – вода; 12 – водомерное стекло;13 – дымоход к дымовой трубе; 14 – дымовой короб; 15 – слив.Продольный горизонтальный водотрубный паровой котел1 – подвод топлива и воздуха; 2 – огнеупорная топочная камера; 3 – водяные трубы;4 – передний коллектор (пароводяная смесь); 5 – первый проход; 6 – второй проход; 7 – третий проход;8 – направляющие перегородки; 9 – дымовой короб; 10 – дымоход к дымовой трубе;11 – задний коллектор (вода); 12 – слив; 13 – вход воды; 14 – выход пара; 15 – сепаратор пара;16 – барабан; 17 – водомерное стекло; 18 – пар; 19 – пароводяная смесь.Двухбарабанный вертикальный водотрубный паровой котел с экранированной топкой1 – подвод топлива и воздуха; 2 – экранированная (радиационная) топочная камера;3 – огнеупорная обмазка или металлическая обшивка труб экрана; 4 – трубы экрана; 5 – вода;6 – цилиндрический водяной барабан; 7 – слив; 8 – вертикальные водяные трубы;9 – направляющие перегородки; 10 – дымоход к дымовой трубе; 11 – вход воды;12 – цилиндрический паровой барабан; 13 – выход пара; 14 – пар; 15 – кипящая вода.Радиационный паровой котела—вертикальный разрез; б — горизонтальный разрез;1 — распределительный коллектор;2 — смотровое окно; 3 — лаз; 4 — топка сгазонепроницаемыми водяными трубными стенками;5 — форсунки (3 шт.); 6 — подъемные трубки экрана;7 - патрубок для входа воздуха; 8 — алюминиевыестойки; 9 — сажеобдувочное устройство;10 — патрубок для входа воды; 11— экономайзер;12 — патрубок для выхода воды;13 — кипящий экономайзер; 14—входной коллекторпароперегревателя первой ступени; 15 — экран;16—пароперегреватель первой ступени;17 — выходной коллектор пароперегревателя первойступени; 18 — выходной коллектор пароперегревателявторой ступени: 19 — пароперегреватель второйступени; 20 — входной коллектор пароперегревателявторой ступени; 21 — коллекторы экрана;22 — коллектор притопочного пучка трубок;23 — патрубок для выхода пара из пароперегревателявторой ступени.Горизонтальный водотрубный паровой котелВертикальный водотрубный паровой котелСепараторы параслева – лабиринтныйсправа – центробежныйГрадирняСхема башенной градирни:1 – ороситель; 2 – водораспределитель;3 – резервуар (бассейн);4 – подвод горячей воды;5 – отвод охлаждённой воды;6 – подача воздухаГрадирняСвежий (острый) пар из котельного агрегата (1) по паропроводу (2) попадает на рабочие лопатки паровойтурбины (3).

При расширении, кинетическая энергия пара превращается в механическую энергиювращения ротора турбины, который расположен на одном валу (4) с электрическим генератором (5).Отработанный пар из турбины направляется в конденсатор (6), в котором, охладившись до состоянияводы путём теплообмена с циркуляционной водой (7) пруда-охладителя, градирни или водохранилища потрубопроводу (8) направляется обратно в котельный агрегат при помощи насоса (9). Большая частьполученной энергии используется для генерации электрического тока.Свежий (острый) пар из котельного агрегата (1) по паропроводу (2) направляется на рабочие лопаткицилиндра высокого давления (ЦВД) паровой турбины (3).

При расширении, кинетическая энергия парапреобразуется в механическую энергию вращения ротора турбины, который соединен с валом (4)электрического генератора (5). В процессе расширения пара из цилиндров среднего давленияпроизводятся теплофикационные отборы, и из них пар направляется в подогреватели (6) сетевой воды (7).Отработанный пар из последней ступени попадает в конденсатор, где и происходит его конденсация, азатем по трубопроводу (8) направляется обратно в котельный агрегат при помощи насоса (9). Большаячасть тепла, полученного в котле используется для подогрева сетевой воды.Схема работы энергоблока.