Русский
20 объяснений профессиональных терминов для промышленной паровой турбины (II)
Создано 11.03
Понимание компонентов турбины, вспомогательных систем и поведения при эксплуатации
Производительность промышленной паровой турбины зависит не только от параметров пара и номинальной мощности. Внутренние компоненты, смазка, уплотнения, качество монтажа и поведение при эксплуатации — всё это способствует надёжной работе.
Эта вторая статья из серии терминов YTS представляет 20 дополнительных терминов, которые помогут владельцам предприятий, инженерам и закупочным командам лучше понимать спецификации оборудования, технические чертежи и обсуждения вопросов технического обслуживания.
1. Ротор
Ротор — это вращающийся узел турбины. В зависимости от конструкции он включает вал, диски или барабан, рабочие лопатки и связанные компоненты.
Пар прикладывает усилие к движущимся лопаткам, создавая крутящий момент, который передаётся на приводимое оборудование. Конструкция ротора должна учитывать механическую прочность, тепловое поведение, балансировку и вибрацию.
2. Корпус турбины
Корпус — это неподвижная оболочка, окружающая паровой тракт турбины. Он удерживает пар и поддерживает или фиксирует внутренние неподвижные компоненты.
Многие промышленные турбины используют горизонтально разъёмный корпус для обеспечения доступа при техническом обслуживании. Конструкция корпуса зависит от рабочего давления, температуры, размера и механической компоновки турбины.
3. Сопло
Сопло — это профилированный паровой канал, который ускоряет и направляет пар к движущимся лопаткам.
Когда пар расширяется в сопле, часть его энергии превращается в скорость. Геометрия и состояние сопла влияют на поток пара и направление, в котором пар поступает в лопаточный ряд. Отложения, эрозия или повреждения могут ухудшить характеристики.
4. Диафрагма
Диафрагма — это неподвижная перегородка, используемая во многих многоступенчатых активных турбинах. Она несёт сопла между соседними вращающимися колёсами и помогает разделять области, работающие при разных давлениях.
Уплотнения у его внутреннего диаметра ограничивают утечку пара вдоль вала. Таким образом, состояние диафрагмы влияет как на распределение пара, так и на внутренние утечки.
5. Ступень турбины
Ступень турбины — это совокупность неподвижных и движущихся лопаточных каналов, которая осуществляет часть расширения пара и передачу энергии.
Многоступенчатая турбина распределяет общую нагрузку между несколькими ступенями. Соответствующее количество зависит от параметров пара, скорости, аэродинамического проектирования и экономических требований; одно лишь количество ступеней не определяет качество оборудования.
6. Импульсная ступень
В импульсной ступени большая часть снижения давления происходит в неподвижных соплах. Образующийся высокоскоростной пар меняет направление при прохождении через рабочие лопатки, создавая усилие на роторе.
Изменение давления в движущихся лопатках относительно невелико. Этот термин описывает, как расширение распределяется внутри ступени.
7. Реакционная ступень
В реакционной ступени пар расширяется как в неподвижных, так и в движущихся лопаточных каналах. Движущиеся каналы также действуют как сопла, способствуя созданию силы, приводящей ротор в движение.
Конструкции реактивных турбин требуют надлежащего учёта осевых сил и зазоров. Ни «импульс», ни «реакция» сами по себе не определяют, какая турбина лучше всего подходит для конкретного проекта.
8. Подшипник скольжения
Подшипник скольжения поддерживает вал в радиальном направлении и помогает контролировать его поперечное положение.
Многие промышленные турбины используют гидродинамические подшипники скольжения, в которых вращение вала создаёт несущую масляную плёнку. Геометрия подшипника, состояние масла, температура и подача — всё это влияет на работу. Подшипник также влияет на динамическое поведение ротора.
9. Упорный подшипник
Упорный подшипник воспринимает осевую нагрузку и фиксирует ротор вдоль его оси.
Осевые силы возникают из-за давления пара, нагрузки на лопатки и других механических эффектов. Упорный подшипник помогает поддерживать заданное осевое соотношение между вращающимися и неподвижными компонентами. Направление нагрузки и его несущая способность должны соответствовать эксплуатационным требованиям машины.
10. Уплотнение концевого уплотнения вала
Уплотнения вала ограничивают утечку в месте прохождения вращающегося вала через корпус.
В зонах повышенного давления они ограничивают утечку пара наружу. В зонах ниже атмосферного давления соответствующая схема уплотнения помогает ограничить утечку воздуха внутрь. Обычно используются лабиринтные уплотнения, хотя полная схема зависит от конструкции турбины и условий эксплуатации.
11. Система смазочного масла
Система смазочного масла подаёт подходящее масло к подшипникам и, где применимо, к другим компонентам, таким как редуктор. Она снижает трение и отводит тепло.
Схема с подачей под давлением обычно включает резервуар, насосы, фильтры, охладители и контрольно-измерительные приборы. Необходимую подачу масла при пуске, нормальной работе и выбеге необходимо рассматривать отдельно. Смазочное масло и гидравлическое масло для управления могут использовать общие или раздельные системы.
12. Валоповоротное устройство
Валоповоротное устройство медленно вращает ротор в заданные периоды перед пуском или после останова.
Его назначение включает снижение неравномерного нагрева или охлаждения ротора, которое может вызвать термический изгиб. Валоповоротные устройства могут быть ручными или с приводом, в зависимости от машины. Их использование и продолжительность устанавливаются для конкретной турбины.
13. Критическая скорость
Критическая скорость — это частота вращения, при которой возбуждение может вызвать резонанс в системе ротор-подшипники.
Вибрация может возрастать при приближении ротора к такой скорости. Критические скорости зависят от всей системы, включая геометрию ротора, подшипники и опоры. Они учитываются при определении рабочих диапазонов и поведения при пуске или останове.
14. Разность расширений
Разность расширений — это разница в тепловом расширении между вращающимися и неподвижными частями турбины.
Во время нагрева или охлаждения ротор и корпус могут изменять температуру с разной скоростью. Их относительное расширение изменяет внутренние зазоры. Это измерение помогает оценить, остаётся ли машина в пределах своих проектных допусков по зазорам во время тепловых переходных процессов.
15. Центровка вала
Центровка вала устанавливает требуемое соотношение между осями вращения соединённых машин.
Она включает как угловую, так и смещённую центровку. Также необходимо учитывать тепловое расширение: правильная холодная центровка может включать преднамеренные смещения, чтобы валопровод достигал требуемой центровки при рабочей температуре. Гибкие муфты всё равно требуют соответствующей центровки.
16. Главный стопорный клапан — MSV
Главный стопорный клапан обеспечивает быстрое прерывание основного подачи пара в турбину при необходимости.
Его основная функция — изоляция и защитное отключение, а не непрерывное регулирование нагрузки. В некоторых конфигурациях турбин функции отсечного и дроссельного клапанов совмещены, поэтому компоновку клапанов следует понимать по конкретным чертежам оборудования и функциональному описанию.
17. Регулирующий клапан пара
Регулирующий клапан пара регулирует подачу пара в турбину.
Изменение его открытия регулирует энергию, поступающую в машину. В зависимости от применения и режима управления это обеспечивает регулирование скорости, электрической нагрузки или параметра паровой системы. В турбинах может использоваться один клапан или несколько клапанов с определённой последовательностью открытия.
18. Дренаж пара
Дренаж пара удаляет конденсат, накапливающийся в паропроводах, корпусах клапанов и designated местах турбины.
Конденсат обычно образуется, когда пар соприкасается с более холодными поверхностями при прогреве. Эффективный дренаж помогает ограничить накопление воды, гидроудары и попадание воды в турбину. Места дренажа и схемы отвода должны соответствовать условиям давления и компоновке оборудования.
19. Синхронизация генератора
Синхронизация генератора — это процесс создания подходящих электрических условий перед подключением генератора к шинам под напряжением или энергосистеме.
Необходимо установить правильную последовательность фаз, при этом напряжение, частота и фазовый угол должны находиться в допустимых пределах для включения. Автоматическое синхронизирующее оборудование координирует скорость, возбуждение и замыкание выключателя для достижения требуемых условий подключения.
20. Сброс нагрузки
Сброс нагрузки — это внезапное снижение или потеря нагрузки, воспринимаемой турбиной.
Например, отключение генераторного выключателя может снять электрическую нагрузку, в то время как пар продолжает подавать механическую энергию. Возникающий дисбаланс может ускорить ротор. Поэтому реакция системы управления, поведение клапанов и защитные функции должны быть согласованы для заданного режима сброса нагрузки.
Обсудите применение вашей паровой турбины с YTS
YTS предлагает решения для промышленных паровых турбин для выработки электроэнергии и когенерационных установок. Поделитесь с нашей командой условиями вашего проекта и техническими требованиями, чтобы обсудить конфигурацию оборудования, вспомогательные системы и объём поставки.
Контакты
Оставьте свои данные, и мы свяжемся с вами.