Как частный случай теплофикационного режима возможна работа с противодавлением. При этом клапан 8 закрыт и весь свежий пар поступает к тепловому потребителю, пройдя ЧВД. Но в ЧНД принудительно пропускается малое количество пара для отвода теплоты трения от элементов ротора ЧНД. Этот режим пара называют вентиляционным. Понятно, что в режиме противодавления электрическая мощность полностью определяется тепловой нагрузкой. Предохранительный клапан 9 служит для предотвращения механических повреждений в случае неправильной работы системы регулирования и превышения давления пара в камере отбора сверх допустимого. Если при внезапном отключении генератора клапан 8 не закроется, то пар из паропровода отбора может пойти обратно через ЧНД в конденсатор и разогнать турбину до скорости, вызывающей ее разрушение. Чтобы этого не произошло, установлен обратный клапан 11. Кроме того предусмотрено автоматическое давление отсечного клапана 10.
Общая классификация тепловых двигателей. Обзор развития паровых турбин.
Тепловой двигатель – это машина, преобразующая тепловую энергию в механическую работу. В настоящее время нет надежных и эффективных установок преобразующих тепловую энергию непосредственно в электрическую. Поэтому на тепловой электростанции нельзя обойтись без промежуточного преобразования тепловой энергии в механическую, а затем в электрическую. Сгорание топлива может происходить внутри двигателя или вне него. В одном случае рабочим телом являются продукты сгорания, а в другом случае продукты сгорания передают свою теплоту другому – промежуточному веществу, которое является рабочим телом в тепловом двигателе.
Основные типы тепловых двигателей:
- паровые машины
- паровые турбины (ПТ)
- двигатели внутреннего сгорания (ДВС)
- газовые турбины (ГТ)
- реактивные двигатели
Поршневые паровые машины начали широко применяться с XVIII века, а на железнодорожном транспорте вплоть до середины ХХ века. Однако ввиду низкой экономичности они были вытеснены более совершенными двигателями. На ТЭС и АЭС наибольшее распространение получили паротурбинные установки (ПТУ).
ПТ обладает большой быстроходностью, отличается сравнительно малыми габаритами и массой, и может быть построена на очень большую мощность при высоком КПД.
ДВС выгодно использовать, когда требуются компактные силовые установки небольшой мощности.
ГТ широко применяется в авиации, а в энергетике распространены меньше, чем ПТ и ДВС. На электростанциях (ЭС) ГТУ применяются в основном в качестве пиковых и резервных установок.
Реактивные двигатели применяются в авиации и космонавтике.
В данном курсе главным образом будут рассмотрены паровые установки.
По историческим данным первый тепловой двигатель был создан в первом веке до нашей эры Героном. Устройство представляло собой металлический шар с впаянными в него загнутыми трубками. В шар наливалась вода и нагревалась до кипения. Вода выбрасывалась через трубки, создавались реактивные силы, и шар вращался вокруг своей оси. Это изобретение считают прообразом современных реактивных двигателей.
Создание паровой турбины нельзя приписать одному лицу. Наибольший сдвиг в конструктивном оформлении ПТ наметился лишь в конце XIX века, когда шведский инженер Густав Лаваль создал и усовершенствовал активную турбину, а в Англии Чарльз Парсонс создал реактивную турбину. В этих турбинах пар движется в направлении оси вала, вследствие чего они получили название осевых или аксиальных турбин. Турбины в которых пар движется перпендикулярно оси называются радиальными. Наибольший интерес из радиальных турбин представляет турбина, созданная в Швеции братьями Юнгстрем. В нашей стране первая ПТ мощностью 200 кВт была изготовлена в 1907 году на петербургском металлическом заводе. В 1924 голу на ЛМЗ (ленинградский металлический завод) была выпущена первая советская турбина мощностью 2000 кВт. Начиная с 1930 года ЛМЗ перешел на выпуск турбин 25 и 50 кВт. До 1931 года все турбостроение СССР было сосредоточено на ЛМЗ. В 1965 году была создана двухвальная турбина мощностью 800 МВт. В 1978 году уникальная одновальная турбина мощностью 1200 МВт, которая могла быть повышена до 1400 МВт. В 1934 году вступил в строй один из крупнейших турбогенераторных заводов в Харькове (ХТЗ). Перед ВОВ был построен в Свердловске уральский турбомоторный завод УТМЗ, который выпускает теплофикационные турбины с регулируемым отбором пара. ПТ воздуходувок, компрессоров выпускаются на невском заводе НЗЛ. Энергетические турбины малой и средней мощности выпускаются на калужском турбинном заводе КТЗ.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.