CHƯƠNG 6: TUABIN HƠI VÀ TUABIN KHÍ docx

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 ch

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

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

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

 N ếu đặt h0=i0+i1d.nh thì:

Khi vận tốc ban đầu của hơi

không đáng kể:

nh d

nh d

i i

c

c

2

1 2

.

c d nh = +

0

Biến đổi năng lượng trong các khe cánh

2 2

2 1

2 2

2 2

2

1

01

02

h

h h

h

h

= +

=

ρ

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

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 động.

Tiết lưu, Rẽ nhánh và Ống phun

Sơ đồ nguyên lý phân bổ hơi trong

P0,t0

Phân bổ hơi kiểu tiết lưu

Điều chỉnh tuabin

thiết bị phân bố hơi, các thiết bị này làm thay đổi lưu lượng hơi khi tải của tuabin thay đổi.

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

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;

Sơ đồ điều chỉnh thuỷ động lực đơn giản

1 -Bơm dầu; 2 -Bể chứa; 3 -Khoang

chứa dầu; 4 -Bộ điều chỉnh áp suất;

5 -Cửa của bộ điều chỉnh áp suất;

6 -Khoang chứa dầu; 7 -Van tiết lưu;

8 -Van giảm áp; 9 -Pittông; 10 -Van

trượt; 11 -Bơm dầu chính; 12 -Động

cơ thừa hành; 13 -Van điều chỉnh

3

Hệ thống điều khiển thuỷ lực bền và

ổn định hơn so với so với hệ thống

điều chỉnh bằng cơ khí

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

G ô.ph :lưu lượng hơi trong một giây, kg/s

H i : Độ 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

 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.

11÷12% so với định mức, hoặc khi áp suất dầu giảm 0,3MPa

 Rơle điều chỉnh 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 chân không (rơle áp suất) dừng tuabin khi áp suất trong bình ngưng tăng nhanh

hơn mức cho phép

 Các van điện từ một chiều bảo vệ tuabin khỏi sự tăng dòng hơi ngược chiều từ hệ đường ống và các bộ gia nhiệt khi giảm tải

vòng quá nhiệt khi giảm tải

Vận hành tuabin

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

TCA TTA THA

THA THA

TCA

TCATTA

Cấu trúc một thân Cấu nhiều thân đặt nối

tiếp:TCN,TTA,THA đặt ngược dòng

Cấu nhiều thân đặt nối cấp hơi

vào phần giữa TCA

TCA: Thân cao áp

TTA: Thân trung áp

THA: Thân hạ áp

Vỏ tuabin

của tuabin

 Sơ đồ đỡ thân tuabin

Vỏ tuabin

Phần dòng chảy

các cánh đã được phay

Các cánh đã được phay