Конструкция паровой турбины

Рассмотрим конструкцию конденсационной турбины на примере К-50-8,8 (ЛМЗ) (рис.3).

Турбина имеет мощность 50 МВт и работает паром с начальным давлением Р₀=8,8 МПа при t₀=535 ⁰С.

Проточная часть турбины состоит из 22 последовательно расположенных ступеней активного типа. Первые 19 дисков откованы за одно целое с валом турбины. Последние три диска посажены с натягом на вал. На ободах каждого диска укреплены рабочие лопатки. Между дисками располагаются неподвижные промежуточные диафрагмы.

В каждой диафрагме размещены неподвижные сопловые лопатки, проходя между которыми поток пара ускоряется и приобретает необходимое направление для входа в каналы, образованные рабочими лопатками.

Постепенное увеличение от ступени к ступени высоты сопловых и рабочих лопаток объясняется тем, что требует постепенного увеличения проходных сечений.

Сопловые лопатки первой, так называемой регулирующей ступени, укреплены в сопловых коробках, которые вварены в корпус турбины.

Пар к соплам регулирующей ступени подводится через четыре регулирующих клапана, два из которых расположены на верхней половине корпуса, а два – по бокам нижней части корпуса. Часть корпуса, охватывающая ступени высокого давления, выполнена в виде стальной отливки. Ступени низкого давления располагаются в сварной части корпуса.

Выходной патрубок турбины также сварен из листовой стали и при помощи сварки соединяется с конденсатором. За счет конденсации отработавшего в турбине пара в конденсаторе поддерживается давление ниже атмосферного. Обычно это давление составляет 3-6 кПа (1ат = 98 кПа = 0,098 МПа = 1 кг/см²).

В корпусе турбины предусмотрено несколько патрубков для отбора пара из промежуточных ступеней турбины. Эти отборы используются для подогрева питательной воды, подаваемой в котлоагрегат.

При изменении нагрузки оказывается необходимым регулировать расход протекающего через турбину пара открытием регулирующих клапанов.

Первая ступень, получающая в зависимости от нагрузки турбины пар из различного числа сопловых групп, называется регулирующей ступенью.

Перед регулирующими клапанами устанавливается стопорный клапан, находящийся обычно в одном из двух положений – он полностью открыт или закрыт.

Вал турбины лежит на двух подшипниках, которые воспринимают нагрузку от ротора. Передний в турбине одновременно фиксирует осевое положение ротора по отношению к статору и воспринимает осевые усилия, действующие на ротор. Таким образом, передний подшипник является комбинированным опорно-упорным подшипником.

Корпус турбины, диафрагма, а также корпуса подшипников имеют горизонтальный разъем на уровне оси вала турбины. Для того чтобы разобрать турбину, необходимо разболтить соединение фланцев горизонтального разъема корпуса турбины и корпусов подшипников. Первый конец вала турбины при помощи муфты соединен с ротором генератора.

Рисунок 3 - Продольный разрез конденсационной турбины К-50-8,8 (ЛМЗ)

Передний конец вала турбины гибкой муфтой соединен с валом центробежного масляного насоса, который обеспечивает подвод масла (Р=2МПа) к органам системы регулирования, а также с помощью инжектора подает масло к подшипникам генератора и турбины (Р=0,15МПа). На конце вала насоса располагается быстроходный упругий регулятор скорости.

В передней части вала турбины размещены предохранительные выключатели, которые, воздействуя на стопорный и регулирующие клапаны, вызывают полное прекращение подачи пара к турбине в случае повышения частоты ее вращения на 10-12 %.

В турбинах большой мощности предусматривается специальное валоповоротное устройство, расположенное в заднем картере турбины, при помощи которого можно медленно вращать вал неработающей турбины. Основным назначением его является предотвращение теплового искривления ротора и нагрева баббитовой заливки подшипников при остывании и пуске турбины.