cấu tạo và nguyên lí hoạt động tuabin hơi

Lý thuyết cơ bản về tuabin hơi : Tuabin hơi còn được gọi là động cơ hơi nước, trong đó thế năng của hơi có áp suất và nhiệt độ cao ban đầu sẽ chuyển hoá thành động năng sau đó truyền ch

KÍNH CHÀO QUÝ THẦY CÔ VÀ CÁC BẠN

BÀI THUYẾT TRÌNH

Đề tài: CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÍ HOẠT

ĐỘNG TUABIN HƠI GVHD: ThS Lê Đình Nhật Hoài Thành viên nhóm: Nguyễn Hoàng Long

Nguyễn Thành Luân Trần Quang Anh Khôi

CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÍ HOẠT

ĐỘNG CỦA TUABIN HƠI

 Đặc điểm của tuabin hơi:

 Lý thuyết cơ bản về tuabin hơi

 Phân loại tuabin hơi

 Nguyên lý cấu tạo và hoạt động của tuabin hơi

Đặc điểm thiết bị năng lượng tuabin

hơi:

 Muốn tận dụng nhiệt được tốt cần có thiết bị ngưng tụ

 Kích thước và khối lượng lớn

 Nồi hơi phải đốt liên tục, hơi nước có áp suất và nhiệt độ cao, rất nguy hiểm cho người vận hành

Lý thuyết cơ bản về tuabin hơi :

 Tuabin hơi còn được gọi là động cơ hơi nước, trong đó thế năng của hơi (có áp suất và nhiệt độ cao) ban đầu sẽ chuyển hoá thành động năng sau đó truyền cho trục

quay làm quay trục

 Hệ thống thiết bị ngưng hơi là các thiết bị dùng để

ngưng hơi thoát ra từ cuối tuabin và tạo chân không

trong bình ngưng Nó bao gồm bình ngưng, bơm ngưng

tụ, bơm tuần hoàn và ejectơ

Phân loại

Theo tính chất của qúa trình nhiệt

Theo hướng

đi của dòng hơi

Theo

số thân máy

Theo phương pháp phân phối hơi

Theo

thông số

hơi vào

NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA

TUABIN HƠI

 Kiểu xung lực

+Tuabin mà toàn bộ quá trình giãn nở và vì vậy hơi tăng tốc,

chỉ sảy ra trong ống phun, còn ở trên cánh làm việc chỉ xảy ra biển đổi động năng thành công, dòng hơi không giãn nở thêm nữa

-Sự giãn nở cửa hơi từ áp suất đầu đến áp suất cuối xảy ra

trong một ống phun hoặc cụm ống phun, gắn vào thân

trước,đĩa được quay bằng cánh làm việc

-Sự giảm áp suất hơi trong ống phun kèm theo sự giảm

entanpi của nó; trong ống phun có giáng áp phù hợp, giáng

áp này vận dụng nên động năng dòng hơi

 Kiểu phản lực:

-Hơi quá nhiệt có nhiệt độ và áp suất cao (có thế năng cao)

sẽ giãn nở trong ống phun (giảm áp suất và nhiệt độ - giảm thế năng) để biến thành động năng sau khi ra khỏi ống

phun Dòng hơi có động năng lớn sẽ đi vào cánh động

truyền một phần động năng của mình cho cánh động làm quay trục tuabin

-Trong cánh động hầu như không có sự giãn nở Phần nhiệt giáng (độ giảm entanpy của hơi) trong ống phun cũng là phần nhiệt giáng của toàn tầng Nhiệt giáng này chính là công suất sinh ra của dòng hơi có lưu lượng 1 kg/s chuyển động trong tầng cánh

CẤU TẠO CỦA TUABIN

 Bộ phận cơ bản của tuabin gồm phần tĩnh (xilanh, vỏ, bánh tĩnh, cánh tĩnh, bệ, ổ trục) và phần động (rôto, bánh động, cánh động)

+Rôto:

Rôto tuabin cao áp, trung áp và hạ áp được chế tạo từ các tấm rèn đơn Các phần của rôto được nối đồng trục với nhau bởi khớp nối cứng

Thân tuabin

Đối với áp lực và nhiệt độ hơi rất

cao thì thân được chế tạo bằng các

loại thép hợp kim đặt biệt có cấu

trúc ôtstenit pha thêm crôm, niken,

môlipden, vanađi và vonfram Để

giảm nhẹ điều kiện làm việc cho

vật liệu của thân, người ta cố gắng

hạn chế kích thước bề mặt của thân

khi chịu tác dụng của nhiệt độ cao

(cao hơn 425 - 450 °C) Tbằng thép đúc, gang đúc hân tuabin được chế tạo

hoặc thép hàn Gang đúc dùng cho những thân và những chi tiết làm việc ở áp lực 12 - 16 bar và nhiệt độ

tới 250 °C

Khi nhiệt độ hơi lớn hơn

550 - 575 °C người ta làm thành hai lớp hoặc gọi là thân kép, ở giữa thân trong

và thân ngoài có chứa hơi với thông số trung bình được lấy từ 1 tầng trung gian nào đó đưa vào

Thân của một tuabine hơi

 Cánh tuabin:

+ Các cánh phản lực được lắp trực tiếp trên trục, chiều cao của cánh tăng dần từ “đầu” đến “cuối” tuabin

+Cánh ở những tầng đầu được lắp trên trục bằng mộng chữ

T Trên mỗi cánh này có các vấu để lắp đai 3 tầng cánh cuối của hạ áp không được lắp đai

+Các tầng cánh cuối tuabin dạng cánh "xoắn", chân cánh được lắp mộng “cây thông ngược”

Cánh của tuabine

Gối đỡ

 Có 4 gối trục, gối số 1, 3 và 4 là gối đỡ đơn; gối số 2 là gối đỡ chặn Gối đỡ chặn có tác dụng đỡ và chặn rôto không dịch chuyển do lực phản lực của dòng hơi Khi tuabin khởi động và ngừng, dầu từ bể dầu bôi trơn được bơm để nâng trục tuabin nhờ bơm nâng trục

 Tuabin sử dụng ổ trượt, bề mặt trong của ổ có một lớp ba-bít Trên ổ trục có các đường dầu cấp của JOP (từ phía dưới ổ trục) và đường dầu bôi trơn lúc vận hành bình thường

Gối đỡ sau tuabin trung áp và vành chèn

Bộ quay trục tuabin

 Bộ quay trục tuabin - máy phát có tác dụng quay rôto tuabin với tốc độ từ 50 đến 100 vòng/phút khi tuabin khởi động và ngừng tránh cho rôto bị cong do giãn nở nhiệt không đều

 Bộ quay trục được đặt ở phần đầu tuabin, nó gồm một động cơ quay trục và bộ ly hợp kiểu thuỷ lực

Bộ chèn hơi tuabin

 Các bộ chèn được bố trí ở đầu trục các phần của tuabin, đỉnh ống phun và đỉnh cánh động Nhiệm vụ của bộ chèn phần cao áp và trung áp là ngăn chặn hơi rò ra ngoài và

bộ chèn phần hạ áp ngăn chặn không khí từ môi trường lọt vào tuabin hạ áp Các bộ chèn phần trung gian cũng

có nhiệm vụ ngăn hơi lọt qua đỉnh cánh động hoặc đỉnh ống phun

ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ TUABIN HƠI

 Vận tốc tuabin

Khi tuabin quay, nó kéo máy phát điện quay theo và sinh công suất điện Khi công suất điện yêu cầu thay đổi sẽ làm thay đổi mômen hãm rotor của máy phát, gây ra mất cân bằng giữa mômen cung (mômen trên trục tuabin) với

mômen cầu (mômen hãm của máy phát) Kết quả gây ra thay đổi tốc độ vòng quay tuabin dẫn đến thay đổi tần số dòng diện máy phát

THIẾT BỊ BẢO VỀ TUABIN HƠI

 Cấu trúc hệ thống bảo vệ tuabin

Hệ thống bảo vệ tuabin bao gồm: Cơ cấu chấp hành của van Stop hơi vào tuabin, bộ điều tốc sự cố, các tay đòn, các van phân phối (các ngăn kéo), hộp thử nghiệm an toàn, bộ Van điện từ của OPC, bộ Van điện từ của AST, Van phân phối của OPC và các chốt an toàn cùng với hệ thống đo

lường cảnh báo, giám sát

• Cơ cấu chấp hành của van Stop hơi vào tuabin

+ Được sử dụng để đóng / mở nhanh van Stop

Nó được gắn với cơ cấu đóng của van (ti van)

• Bộ điều tốc sự cố, tay đòn và van phân phối

+Bộ điều tốc sự cố được lắp ở đầu trục của

tuabin và gồm 2 chốt an toàn văng Khi tốc độ của tuabin đạt từ 3330 ~ 3360 v/p thì chốt an toàn văng

Thiết bị phụ của tuabin hơi

 Hệ thống làm mát bình ngưng

 Hệ thồng tuần hoàn hở và bình ngưng làm mát bằng nước

Hệ thống này có khả năng duy trì được độ chân không cao nhất và vận hành kinh tế nhất

Là hệ thống tuần hoàn mà bình ngưng sử dụng nước được bơm từ sông hồ (có thể là nước ngọt hoặc nước mặn) vào bình ngưng, tại đó nước nhận nhiệt từ hơi và được đưa trở

về sông, hồ

Cấu tạo bình ngưng và sơ đồ hệ thống làm mát dùng nước sông

Hệ thống làm mát hở dùng không khí

 Đối với những nơi không có hoặc có rất ít nguồn nước tự nhiên để làm mát người ta có thể thiết kế bình ngưng làm mát bằng không khí Hệ thống này có năng suất làm mát thấp và rất cồng kềnh, vận hành những quạt gió lưu lượng cực lớn sẽ tiêu thụ điện năng lớn Hơn nữa, do hệ

số trao đổi nhiệt của không khí kém rất nhiều so với của nước nên bề mặt trao đổi nhiệt (hệ thống ống thép trao đổi nhiệt) rất lớn

Sơ đồ nguyên lý hệ thống làm mát dùng

không khí

CẢM ƠN QUÝ THẦY VÀ CÁC BẠN

ĐÃ LẮNG NGHE BÀI THUYẾT TRÌNH