7.Устройство и принцып действия паровой турбины

Паровая турбина вместе с относящимися к ней регенеративными подогревателями, конденсатором, насосами, трубопроводами и арматурой образует паротурбинную установку.

Схема турбины: 1 – паровпускные органы, 2 – корпус турбины, 3 – вал, 4 – сопловая решетка, 5 – диск с рабочими лопатками, 6 – патрубок для отвода отработавшего пара.

Турбина состоит из вращающейся части — ротора и неподвижной части — статора. К ротору относятся вал и закрепленные на нем диски с рабочими лопатками. Статор включает в себя паровпускные органы, сопловые решетки, подшипники и др. Корпус турбины делается разъемным в горизонтальной плоскости по центровой линии вала. Нижняя его часть опирается на фундамент, а верхняя часть устанавливается на нижнюю и крепится к нижней с помощью шпилек и гаек.

Через паровпускные органы пар подводится в турбину. При прохождении сопл пар расширяется; при этом его давление и температура снижаются, скорость парового потока возрастает, соответственно возрастает его кинетическая энергия. Эта энергия используется для вращения вала турбины. Пар после сопловых решеток поступает на рабочие лопатки, где его кинетическая энергия преобразуется в энергию вращения вала, и его скорость уменьшается. После этого пар поступает на второй ряд сопл, где его давление снижается, а скорость снова растет. Эта кинетическая энергия срабатывается последовательно на рабочих лопатках. Пар проходит последовательно через все ступени.

Ступенью турбины называется неподвижную диаграмму с соплами и следующим за ними диском с рабочими лопатками.

Турбины могут быть многоступенчатыми и малоступенчатыми.

8.Классификация паровых турбин

Паровые турбины подразделяют на транспортные и стационарные. Транспортные используются для приводов винтов, самолетов, судов. Стационарные сохраняют свое положение при транспортировке.

Стационарные классифицируются:

По назначению: энергетические, промышленные, вспомогательные.

Энергетические турбины служат для привода электрогенератора, включенного в систему, а также для отпуска тепла потребителю. Они характеризуются высокой мощностью и постоянной частотой вращения.

Промышленные также служат для выработки тепловой и электрической энергии, однако их цель – обеспечение промышленных предприятий.

Вспомогательные используются для обеспечения технологического процесса производства электроэнергии. Обычно они используются для привода питательного электронасоса и воздухоподогревов.

По виду получаемой энергии: конденсационные, теплофикационные.

Из конденсационных турбин пар из последней ступени отводится в конденсатор. Эти турбины не имеют регулируемых отборов пара, зато имеют много нерегулируемых, которые служат для регенеративного подогрева питательной воды. Главное назначение конденсационной турбины – обеспечение потребителя электроэнергией.

Рисунок 2 – Турбина марки К.

Теплофикационные турбины имеют один или несколько регулируемых отборов пара, в которых поддерживается заданное давление. Эти турбины служат для выработки электрической и тепловой энергии. Теплофикационная турбина может выполняться с конденсатором и без него. В случае если есть конденсатор, турбина может иметь отопительный или теплофикационный отбор (турбина марки Т), производственный отбор (П), и тот и другой (ПТ). В том случае, если турбина выполняется без конденсатора, она имеет название – турбина с противодавлением (Р). Пар после этой турбины поступает к тепловому потребителю. Таким образом, назначение этой турбины – выработка пара заданного давления и обеспечение теплового потребителя.

Рисунок 3 – Турбины марки ПТ и Р.

По начальным параметрам пара турбины подразделяются на турбины до критического давления и турбины сверх критического давления. Кроме того, турбины могут быть с промежуточным подогревом и без него.

По использованию турбин в энергоносителе: базовые, пиковые.

Базовые турбины работают постоянно при номинальной нагрузке. Они проектируются таким образом, чтобы в период их эксплуатации они имели максимально возможную эффективность.

Пиковые турбины имеют низкую эффективность.

По конструктивным способностям:

по числу цилиндров (1 цилиндр, много цилиндров);

по частоте вращения (тихоходные, быстроходные);

по числу валопроводов (1 валопровод, много валопроводов).

9.Устротво и принцип действия простейшей газотурбинной установки.

Простейшая газотурбинная установка состоит из:

• Воздушного компрессора (ВК)

• Газовой турбины (ГТ)

• Камеры сгорания (КС)

• Электрогенератора (ЭГ)

Атмосферный воздух сжимается в воздушном компрессоре и под давлением поступает в камеру сгорания, с помощью топливного насоса в камеру сгорания поступает топливо. Образовавшиеся при горении дымовые газы поступают на газовую турбину, где приводят во вращение ротор.

10.Устройство и принцып действия газотурбинной установки с регенератором

РТ-регенеративный теплообменник

Более широкое распространение ГТУ получили в авиации.

В энергетике ГТУ используется в 2х случаях:

1. В качестве пикового двигателя. Потребление энергии в течении суток неравномерно: в течении 1,5 – 2 часов значительно выше чем в среднем за сутки. К преимуществам ГТУ относят возможность быстрого пуска Экономически не выгодно создавать общую мощность системы для покрытия пиковой нагрузки. Гораздо выгоднее иметь базовую мощность несколько меньше, а пиковые мощности покрывать за счет специальных пиковых установок. Можно использовать ГТУ их КПД ниже чем у паротурбинных но т.к. время их работы не велико то это незначительно сказываться на КПД станции.

2. Газовые турбины применяют в парогазовых установках

КТ-котел утилизатор

11.Энергетика и энергоресурсы

Энергетикой называется система установок и устройств для преобразования первичных энергоресурсов в виды энергии необходимых для потребителей, а также для передачи этой энергии от источников до объектов использования

Из всех видов энергии наибольшее распространение получили тепловая и электрическая, основной является электрическая.

Для организации рационального энергоснабжения страны большое значение имеет теплофикации. Под ней понимают энергоснабжение на базе комбинированной выработки тепловой и электрической энергии в одной установке.

При раздельной выработке тепловую энергию получают на котельных, а электроэнергию на конденсационных электростанциях (КЭС).КПД КЭС не превышает 40% для сравнения КПД ТЭС 70-80%

Классификация топливно-энергетических ресурсов (ТЭР).

ТЭР – совокупность природных, произведенных энергоносителей, Энергия которых при существующем уровне развития науки и техники может быть использована

ТЭР подразделяется на

• Первичные ресурсы – ресурсы, получаемые из природных источников для последующего преобразования в другие виды энергии или непосредственного использования, первичные ресурсы также подразделяют на возобновляемые и не возобновляемые

• Вторичные ресурсы – ресурсы получаемые в виде побочных продуктов основного или вспомогательного производства.

ТЭР включает в себя не только источники энергии но и произведенные энероресурсы (тепловая и электрическая энергия).

12.Угольное хозяйство ТЭС

Уголь на станции может поступать ж/д путем, морским, транспортным с места добычи.

Обычно создаётся расходный склад топлива и резервный, на резервном создаёться не менее 2х недельный запас топлива, если резервный склад удален от предприятия то расходный создают с трех суточным запасом.

1. Приемный бункер с решеткой

2. Транспортер первого подъема

3. Дробилка

4. Транспортер второго подъема

5. Ленточный транспортер для распределения топлива по котлам

6. Весы

7. Металлоуловитель

8. Бункер сырого угля

13.Мазутное хозяйство ТЭС

Мазут на станции может быть основным, резервным, растопочным или аварийным видом топлива. Главной задачей мазутного хозяйства обеспечить бесперебойную подачу мазута на станцию

1. Сливной лоток

2. Фильтр сетка

3. Приемный резервуар

4. Перекачивающий насос

5. Основной резервуар

6. Насос на рециркуляцию мазута основного резервуара

7. Фильтр очистки резервуара

8. Подогреватель мазута на рециркуляцию основ ного резервуара

9. Насос первого подъёма

10. Фильтр тонкой очистки

11. Подогреватель мазута

12. Насос второго подъёма

13. Фильтр приемного резервуара

14. Подогреватель мазута на рециркуляцию приемного резервуара

Для разогрева мазута применяют сливные эстакады с разогревом мазута открытым паром, также разогрев мазута может производиться горячем мазутом или в специальных устройствах тепляках.Разогретый мазут сливается в межрельсовые лотки которые выполнены под уклоном и по ним направляется в приемные емкости перед которыми установлена грубая фильтр сетка. В приемных емкостях температура мазута выше 90⁰С не допускаеться: обр-ся мазутная пена.

14.Графики потребления электрической и тепловой энергии

Основой производства электроэнергии являются крупные электростанции объединенные в единую энергосистему. В энергосистеме электростанции связаны линиями электропередач параллельно и работают на общих потребителей это позволяет лучше использовать мощности станции и обеспечивать взаимное резервирование.

Станции крупных предприятий обычно связаны электросетями отдавая в эти сети излишки энергии или получая из них недостающие количество энергии.

Режим приемников электроэнергии изменяется соответственно меняется нагрузка устройств передачи и распределения энергии, а также нагрузка генераторов станции, изменение нагрузки изображено на в виде графиков нагрузок.