CHƯƠNG 6: TUABIN HƠI VÀ TUABIN KHÍ docx

CHƯƠNG 6 TUABIN HƠI VÀ TUABIN KHÍ 6.1 NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA TUABIN HƠI  Khái niệm chung  Tuabin hơi là một động cơ nhiệt biến đổi nhiệt năng của hơi thành cơ năng quay rôto tuabin  Tầng tuốc bin gồm hai bộ phận chính là kênh vòi phun 4 (lưới phun); cánh tuốc bin 3 gắn trên đĩa 2 và chuyển động quay cùng với trục 1. (Tập hợp tất cả các tầng của tuabin gọi là bộ phận dòng của tuabin) Phân loại tuabin  Theo mục đích sử dụng: Tuabin năng lượng, Tuabin công nghiệp, Tuabin phụ trợ  Theo tích chất quá trình nhiệt: Tuabin ngưng hơi, Tuabin cấp nhiệt (tuabin đối áp và tuabin trích hơi điều chỉnh)  Theo thông số sử dụng: Tuabin áp suất chưa tới giới hạn và tuabin áp suât trên tới hạn.  Theo số giờ sử dụng: Tuabin phủ đáy (cơ sở) làm việc >5000h/năm; tuabin phủ nửa đỉnh; tuabin phủ đỉnh làm việc <2000h/năm  Theo đặc điểm cấu trúc: Tuabin 1 xilanh; Tuabin 1 trục; Tuabin 2 trục. Ký hiệu cho tuabin  K- tuốc bin ngưng hơi;P-tuốc bin đối áp;П - tuốc bin cấp nhiệt có trích hơi điều chỉnh công nghiệp áp suất 0,4- 4,0 MPa;T- tuốc bin cấp nhiệt có trích hơi điều chỉnh cấp nhiệt với áp suất 0,07 - 0,24 MPa; ПT - tuốc bin cấp nhiệt có trích hơi điều chỉnh công nghiệp và cấp nhiệt và cho hơi qua thiết bị ngưng hơi.ПP- tuốc bin đối áp và trích hơi công nghiệp.  Số thứ nhất ngay sau chữ cái chỉ công suất định mức của tuốc bin tính theo MW. Ngoài công suất định mức muốn chỉ công suất tối đa (Max) thì viết giá trị lớn nhất này sau dấu gạch chéo.  Số tiếp theo cho biết áp suất định mức của hơi trước khi vào tuốc bin, tính bằng kG/cm2. Với tuốc bin có trích hơi công nghiệp điều chỉnh và đối áp thì sử dụng gạch chéo, só trước gạch chéo là áp suất hơi định mức trước tuốc bin và sau gạch chéo là áp suất trích hay đối áp, tính bằng kG/cm2. Ví dụ Tuốc bin cấp nhiệt với trích hơi điều chỉnh cấp nhiệt K-300-240 Tuốc bin ngưng hơi Công suất định mức MW Áp suất ban đầu định mức 240 kG/cm2 T-100/120-130-3 Công suất lớn nhất 120 MW Áp suất hơi ban đầu định mức 130 kG/cm2 Phiên bản thứ ba của nhà máy Công suất định mức MW Dòng hơi qua ống phun  Sự thay đổi động năng của dòng chảy trong ống phun (kJ/kg) c 1d.nh ,i d.nh - vận tốc khí và entanpi ở đầu ra của vòi phun ở quá trình dãn nở đoạn nhiệt, m/s; c 0 ,i d.nh - vận tốc khí và entanpi ở lối vào vòi phun, m/s  Nếu đặt h 0 =i 0 +i 1d.nh thì: Khi vận tốc ban đầu của hơi không đáng kể: nhd nhd ii cc l .10 0 2 .1 2 22 −=−=∆ 0 2 0.1 2 chc nhd += 0.1 41,1 hc nhd = 0 0 P 0 V 0 C 0 1 1 P 1 V 1d.nh C 1d.nh i 0 i 1d.nh t 0 P o.ph P 1 h 0 i s Biến đổi năng lượng trong các khe cánh động của tầng tuabin dọc trục  Công sinh ra trên cánh động tuabin c 1d.nh , ω 1 d.nh - vận tốc tuyệt đối và vận tốc tương đối ở đầu vào của cánh c 2d.nh , ω 2 d.nh - vận tốc tuyệt đối và vận tốc tương đối ở đầu ra của cánhm/s  Độ phản lực i 0 i 1d.nh t 0 P o.ph P 1 h 0 i s h 02 h 01 i 2d.nh P 2         −+         −= 2222 2 .1 2 .2 2 .2 2 .1 nhdnhdnhdnhd lphdc cc l ωω 0 02 0201 02 h h hh h = + = ρ 6.2 TUABIN NHIỀU TẦNG 1. Buồng chứa hơi, 2. Ống phun(cánh tĩnh) tầng đầu, 3. Đĩa, 4. Cánh động, 5. Tấm ngăn, 6. Ống phun của tầng trung gian, 7. Ống xả vào bình ngưng Xilanh (thân) của tuabin tầng xung lực Ưu nhược điểm xilanh (thân) của tuabin tầng xung lực  Ưu điểm  Giảm tồn thất nhiệt do nhiệt tiếp tục được sử dụng trong các tầng tiếp theo  Tăng hiệu quả của tuabin  Cho thể chích hơi để hoàn nhiệt cho đun nước cấp  Nhược điểm  Tuabin nhiều tầng là thiết bị phức tạp giá thành cao  Xuất hiên các tổn thất phụ (Do có di chuyển hơi giữa các tầng, rò rỉ hơi qua vòng đệm Sơ đồ hoạt động của hơi trong tuabin xung động 2 tầng vận tốc 1- Trục; 2-đĩa (bánh công tác); 3-dãy cánh làm việc thứ nhất; 4-vòi phun; 5- vỏ; 6-dãy cánh làm việc thứ hai; 7-cánh định hướng. [...]... sự tăng dòng hơi ngược chiều từ hệ đường ống và các bộ gia nhiệt khi giảm tải  Các van ngắt tự động bảo vệ tuabin khỏi sự tăng dòng hơi từ vòng quá nhiệt khi giảm tải 6.5 CẤU TRÚC TUABIN HƠI VÀ CÁC THÀNH PHẦN CHÍNH Các thành phần chính của tuabin hơi  Vỏ tuabin  Thiết bị phân bố hơi  Rôto  Các ổ bi và hệ thống chèn Vỏ tuabin  Sơ đồ hướng dòng hơi của tuabin một trục TCA Cấu trúc một thân TCA TTA... giáng nhiệt do chuyển hoá thành công ở trục tuabin, j/kg  Áp suất hơi trước một tầng bất kỳ của tuabin tỷ lệ thuận với lưu lượng hơi qua tầng đó P0≈k.G0 P0:Áp suất hơi trước ống phun G0: Lượng hơi K:Hệ số tỷ lệ Vận hành tuabin  Độ bền và độ vận hành an toàn của tuabin được duy trì bởi hệ thống điều chỉnh tự động và bảo vệ tự động  Van an toàn: Ngừng cấp hơi cho tuabin khi vòng quay tăng quá 11÷12% so... 3 phương pháp phân bố hơi chủ yếu: Tiết lưu, Rẽ nhánh và Ống phun Sơ đồ nguyên lý phân bổ hơi trong tuabin P ,t 1 0 0 P0,t0 1 3 5 P2 P2 Phân bổ hơi dạng kiểu ống phun Phân bổ hơi kiểu rẽ nhánh P0,t0 3 1 2 P2 Phân bổ hơi kiểu tiết lưu Điều chỉnh tuabin  Việc điều chỉnh tuabin được thực hiện bằng các thiết bị phân bố hơi, các thiết bị này làm thay đổi lưu lượng hơi khi tải của tuabin thay đổi  Quá... thay đổi lưu lượng hơi khi tải của tuabin thay đổi  Quá trình điều chỉnh nhờ sự phụ thuộc của thay đổi tần số quay vào công suất (tải) tuabin : n=f (N) (Công thức phụ thuộc vào tính chất và loại hệ thống điều khiển) Sơ đồ nguyên lý hệ thống điều chỉnh tuabin hơi 9 3 8 A 4 2 6 1 7 Hơi vào tuabin 5 1-Van điều chỉnh; 2-Pittông; 3-Xilanh; 4-Hộp trượt; 5-Bơm dầu; 6-Ống dẫn động dầu; 7-Van trượt; 8-Thanh đòn;... 12-Động cơ thừa hành; 13-Van điều chỉnh hơi; 14-Thanh đòn; 15-Ống lót 14 3 4 13 5 6 7 Hệ thống điều khiển thuỷ lực bền và ổn định hơn so với so với hệ thống điều chỉnh bằng cơ khí 12 9 11 8 1 2 Vận hành tuabin  Chế độ vận hành dựa vào nguyên tắc  Công suất trong của tuabin N, kW, tỷ lệ với lưu lượng hơi và độ giảm entapi chuyển thành công Ni=Gô.phHi Gô.ph:lưu lượng hơi trong một giây, kg/s Hi: Độ giáng...Thiết bị tuabin 2 trục n=3000 vòng/phút n=1500 vòng/phút Việc phân chia tubin thành 2 trục giúp làm tăng công suất Tuy nhiên khi dùng với trục vận tốc thấp => cấu trúc tubin lớn hơn => tốn kém 6.4 CƠ CẤU PHÂN BỐ HƠI VÀ ĐIỀU CHỈNH Cơ cấu phân bố hơi  Hệ thống phân bố hơi gồm: Các van và Các đường ống dẫn tới tuabin  Hệ thống điều chỉnh bao gồm: Bộ điều chỉnh và Các thiết bị truyền tác... bằng hơi- dầu tự động khởi động bơm dầu dự phòng khi áp suất dầu trong hệ tống bôi trơn tuabin giảm dưới mức cho phép  Rơle di chuyển trục dừng tuabin bằng cách đóng van chặn  Rơle chân không (rơle áp suất) dừng tuabin khi áp suất trong bình ngưng tăng nhanh  Van an toàn khí quyển tự động mở khi áp suất bình ngưng cao hơn mức cho phép  Các van điện từ một chiều bảo vệ tuabin khỏi sự tăng dòng hơi. .. THA TTA THA Cấu nhiều thân đặt nối tiếp:TCN,TTA,THA đặt ngược dòng THA TCA: Thân cao áp TTA: Thân trung áp Cấu nhiều thân đặt nối cấp hơi vào phần giữa TCA THA: Thân hạ áp Vỏ tuabin  Sơ đồ mặt cắt ngang theo hộp ống phun và van của tuabin Vỏ tuabin  Sơ đồ đỡ thân tuabin Phần dòng chảy  Lưới phun: Được chế tạo từ một số miếng gồm các cánh đã được phay Các cánh đã được phay . CHƯƠNG 6 TUABIN HƠI VÀ TUABIN KHÍ 6.1 NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA TUABIN HƠI  Khái niệm chung  Tuabin hơi là một động cơ nhiệt biến đổi nhiệt năng của hơi thành cơ năng quay rôto tuabin  Tầng. Tuabin công nghiệp, Tuabin phụ trợ  Theo tích chất quá trình nhiệt: Tuabin ngưng hơi, Tuabin cấp nhiệt (tuabin đối áp và tuabin trích hơi điều chỉnh)  Theo thông số sử dụng: Tuabin áp suất chưa. PHẦN CHÍNH Các thành phần chính của tuabin hơi  Vỏ tuabin  Thiết bị phân bố hơi  Rôto  Các ổ bi và hệ thống chèn Vỏ tuabin  Sơ đồ hướng dòng hơi của tuabin một trục TCA TTA THA THA THA TCA TCA TTA Cấu