Паротурбинная установка. Назначение и состав основных систем

Паротурбинная установка (ПТУ) включает в себя 2 главных турбогенератора (ГТГ).

Главный турбогенератор состоит из турбины с навешенным главным масляным насосом (ГМН), главного конденсатора (ГК) с дроссельным увлажнительным устройством (ДУУ) и обслуживающих вспомогательных механизмов: главного турбоциркуляционного насоса (ГТЦН), главного электроконденсатного насоса (ГЭКН), главного эжектора (ГЭЖ) и вспомогательного эжектора (ВЭЖ). Пар к турбине подается через маневровое устройство (МУ), состоящее из ходового клапана (ХК), быстрозапорного клапана (БЗК) и клапана травления (КТ).

Турбина вращает три последовательно соединенных синхронных генератора переменного тока. Соединение турбины с генератором – безредукторное.

Генераторы вырабатывают переменный ток. Охлаждение генераторов – воздушное. Каждый генератор имеет по два выносных подшипника, один из которых со стороны турбины опорно – упорный.

Электроэнергия передается от генераторов к главным гребным электродвигателям постоянного тока через выпрямительные установки. Всего установлено три двухъякорных электродвигателя на оба борта.

При открытых БЗК и ХК свежий пар поступает в турбину, в которой потенциальная энергия пара преобразуется в механическую, передаваемую электрогенераторам. Отработавший в турбине пар поступает в ГК, где конденсируется. Образовавшийся в конденсаторе конденсат забирается ГЭКН и подается через холодильники ГЭЖ и ВЭЖ в деаэратор.

Клапан травления предназначен для перепуска избытков свежего пара через ДУУ в конденсатор с целью поддержания постоянного давления перед ХК.

ДУУ служит для снижения давления и температуры пара, поступающего через КТ в главный конденсатор. Давление снижается до 0,098МПа последовательным дросселированием пара в нескольких плоских решётках с отверстиями (дроссельные решётки.). Температура пара снижается до 1000С за счёт впрыска в пар через форсунки конденсата, подаваемого от напорного трубопровода ГЭКН через регулирующий клапан. Согласование расходов пара и конденсата происходит за счёт связанного регулирования КТ и регулирующего клапана.

Турбина ГТГ – влажно-паровая, однокорпусная. Проточная часть турбины выполнена двухпоточной с расходящимися потоками пара. В турбине применена двухпоточная радиальная активная регулирующая ступень с единым на оба потока сопловым аппаратом и разделяющимся потоком пара в пределах рабочих лопаток. В каждом потоке установлено 15 реактивных ступеней. Лопатки последних ступеней имеют переменный по высоте профиль. Для уменьшения влагосодержания пара применена внутрикорпусная сепарация. Отсос влаги осуществляется из периферийных камер за рабочими колёсами последних ступеней. Ротор турбины цельнокованный из хромомолибденовой стали. Статор турбины выполнен в виде двух совмещенных корпусов. Наружный корпус связан непосредственно с конденсатором, внутренний корпус заключает проточную часть турбины и имеет сквозные сверления для отвода в конденсатор влаги из внутрикорпусных сепарирующих устройств и при продувке турбины. Патрубок подвода пара к регулирующей ступени соединён с наружным корпусом с помощью линзового компенсатора.

Турбина снабжена системой регулирования и защиты, обеспечивающей поддержание заданной частоты вращения, давления пара перед ХК и защиту турбины от возможных аварий при недопустимом превышении значений тех или иных параметров.

К системам обслуживающим работу главной турбины, относятся:

система смазки;

система укупорки и отсоса пара от концевых уплотнений;

система продувания турбины.

Система смазки служит для подачи масла к подшипникам турбины и генераторов, а также отвода тепловой энергии, выделяющейся в результате трения и поступающих к подшипникам от нагретых частей турбины. Система смазки является частью общей масляной системы турбоагрегата, обеспечивающей кроме смазки подачу масла к органам управления регулирования и защиты (РУЗ) турбоагрегата.

Рис. 1.4.1 Принципиальная схема паротурбинной установки

Для смазки применяется турбинное масло, которое не содержит водо-растворимых кислот и щелочей, механических примесей и воды легко деэмульгирует, а специальные присадки, вводимые в масло, предупреждают ржавление шеек валов, уменьшают склонность масла к пенообразованию и появлению в нём различных смол. Система смазки - гравитационная.

В системе установлено два насоса. Навешенный на турбину главный масляный насос (ГМН) создает давление масла порядка 1МПа. Такое давление необходимо для работы системы РУЗ. При снижении частоты вращения или при остановленной главной турбине давление масла в системе создается резервным электромасляным насосом (ЭМН). Гравитационная система смазки обладает большой надёжностью благодаря наличию в расходных цистернах запаса масла, обеспечивающего аварийную остановку турбогенератора (выбег ротора) при выходе из строя масляных насосов.