Паровые турбины. Газотурбинные установки. Двигатели внутреннего сгорания, страница 9

Однако радиальные турбины имеют ряд существенных недостатков: на одну турбину нужно устанавливать два электрических генератора; турбины не допускают применения регулируемого соплового аппарата; в лопатках при вращении дисков возникают значительные изгибающие моменты, особенно при длинных лопатках, что затрудняет получение больших мощностей. Хотя их КПД достаточно высок, эти недостатки ограничивает дальнейшее развитие радиальных турбин.

В таких турбинах пар подводится и лопаткам из средней части через полный вал и растекается к периферии в радиальном направлении.

Так как с увеличением диаметра площадь круга быстро растет, то в турбинах Юнгстрема высота лопаток увеличивается сравнительно, а проходное сечение возрастает за счет увеличения числа лопаток.

Все ряды лопаток образуют суживающиеся каналы, в которых пар при расширении создает реактивные усилия и увеличивает скорость, использующую в последующих рядах лопаток.

Таким образом, каждый ряд лопаток является одновременно и сопловым и рабочим. Поэтому степень реактивности равна:

                                                         .                (1.12)

Здесь h₁ соответствует перепаду, эквивалентному кинетической энергии, полученной от предыдущего ряда лопаток; h₂ – перепад тепла, используемому на данном ряду лопаток. Зазоры между рядами лопаток минимальны, и можно считать, что выходная скорость пара из данного ряда лопаток полностью используется в последующем ряду.

Турбины Юнгстрема – единственный тип турбины со степенью реактивности ρ = 1. Они компактны, число ступеней мало; однако в нашей стране не строились, но эксплуатировались.

Каждый из рассмотренных типов турбин (активные со ступенями скорости, активные со ступенями давления, реактивные) имеют свои достоинства и недостатки, что связано с периметрами пара и его количеством.

Поэтому для крупных и средних паросиловых установок применяются комбинированные аксиальные турбины, состоящие из ступеней двух или даже трех рассмотренных типов.

Считается целесообразным использование активных ступеней давления в начале и средней части общего перепада давлений в турбине.

В качестве первой ступени давления часто применяют диск Кертиса с двумя ступенями скорости.

Реактивные ступени обычно встречаются в последних ступенях давления, где высота лопаток велика, и потери незначительны через радиальные зазоры. Кроме того, реактивность в последних ступенях давления улучшает плавность профиля проточной части, увеличивая тем самым КПД турбины.

В настоящее время в связи с применением повышенной ступени реакции в ступенях низкого давления активных турбин разделение турбин на активные и реактивные не всегда четко выражено.

В турбинах рассмотренных типов поток пара направлен вдоль их оси, поэтому такие турбины называют аксиальными комбинированными. В таких аксиальных турбинах степень реактивности ρ > 0,5 применяется очень редко.

1.8. Классификация паровых турбин и их маркировка

Стационарные паровые турбины для турбогенераторов (ГОСТ 3618–82) выпускаются мощностью от 2,5 до 1600 МВт на параметры свежего пара
р₀ = 3,4 – 23,5 МПа и t₀ = 435 – 565ºС.

Типы изготовляемых турбин:

– К (конденсационные);

– Т (конденсационные с отопительным(теплофикационным) отбором пара с давлением отбора 0,18 МПа;

– П (c производственным отбором пара для промышленного потребления);

– ПТ (с двумя регулируемыми отборами пара);

– Р (с противодавлением);

– ПР (с производственным отбором и противодавлением);

– ТР (теплофикационные с противодавлением и отопительным отбором пара).

Буква в обозначении обозначает тип турбины; цифры – номинальная мощность, мВт; далее номинальное давление пара, кг/см².

Для турбины П и ПТ в обозначении давления под чертой отличается номинальное давление производственного отбора или противодавления, кг/см².

Пример: ПТ – 60 – 130/13 (паровая турбина номинальной мощностью
60 мВт на начальное давление 12,7 МПа (130 кгс/см²) с теплофикационным отбором).