Слайд 1Siłownie turboparowe
Dr inż. Damian Bocheński
Слайд 2Zagadnienia
Ogólna budowa siłowni turboparowej.
Kotły parowe.
Turbiny parowe.
Typy konstrukcyjne siłowni turboparowych.
Zastosowanie.
Слайд 3Ogólny schemat siłowni turboparowej
Слайд 4Ogólny schemat kotła parowego
Kocioł parowy jest zespołem urządzeń o budowie naczynia
zamkniętego, w którym wytwarzana jest para wodna o określonym ciśnieniu i temperaturze, użytkowana na zewnątrz kotła.
Слайд 15Turbiny parowe
Ogólna zasada pracy turbiny parowej polega na ciągłym procesie zamiany
energii cieplnej pary na energię kinetyczną a następnie na pracę mechaniczną. Para doprowadzana z kotła pod dużym ciśnieniem i przy wysokiej temperaturze, przepływając przez przyrządy ekspansyjne uzyskuje dużą prędkość, następnie trafia na profile łopatek wirnika, zmienia kierunek wywołuje siłę styczną do obwodu wirnika oraz moment obwodowy.
Слайд 18Klasyfikacja turbin
W zależności od przeznaczenia:
turbiny główne – służą do napędu statku
turbiny
pomocnicze – służą do napędu maszyn i urządzeń pomocniczych (prądnice, pompy)
Слайд 19Klasyfikacja turbin
W zależności od liczby stopni rozróżnia się:
turbiny jedno- i wielostopniowe.
W
zależności od kierunku przepływu pary:
turbiny osiowe i promieniowe.
W zależności od mocy:
turbiny małej mocy (np. do 2,5 MW)
średniej mocy (np. 2,5-50 MW);
dużej mocy (np. 50-400 MW);
wielkiej mocy (np. ponad 400MW).
Ze względu na ciągły wzrost mocy produkowanych turbin pojęcia dużej i wielkiej mocy ulegają zmianie.
Слайд 22Klasyfikacja turbin
W zależności od źródła pary dolotowej:
turbiny na parę świeżą
(z kotła) i turbiny na parę odlotową (np. z innej turbiny, silnika tłokowego młotów parowych itp.);
turbiny jedno- lub wieloprężne, to jest zasilane z jednego lub kilku źródeł pary o różnym ciśnieniu (w praktyce 2 rzadko 3 źródła); para o najwyższym ciśnieniu jest tu doprowadzana do pierwszego stopnia para o ciśnieniu niższym do dalszych stopni; są to więc turbiny z międzystopniowym doprowadzeniem pary
Слайд 23Klasyfikacja turbin
W zależności od ciśnienia (parametrów) pary dolotowej:
turbiny niskiego ciśnienia
(np. 0,12-0,20 MPa, tj. głównie na parę odlotową);
średniego ciśnienia (np. do 6,4 MPa);
wysokiego ciśnienia (np. 6,4 – 14 Mpa)
turbiny o ciśnieniu nadkrytycznym (np. ponad 14 MPa).
Ponieważ ciśnienia pary są powiązane z temperaturami, można też mówić o turbinach na niskie, średnie, wysokie i nadkrytyczne parametry pary
Слайд 24Klasyfikacja turbin
W zależności od prędkości obrotowej:
turbiny o stałej prędkości obrotowej
(napędzające prądnice elektryczne)
o zmiennej prędkości obrotowej (napędzające sprężarki, pompy oraz turbiny okrętowe);
b) wolnobieżne (1500 obr/min)
normalne (3000 obr/min)
szybkobieżne (ponad 3000 obr/min)
Prędkości obrotowe turbin dochodzą do 15000 obr/min i więcej)
Слайд 25Klasyfikacja turbin
W zależności od sposobu zamiany energii w stopniu:
turbiny akcyjne
turbiny reakcyjne
W zależności od sposobu wykorzystania pary wylotowej z turbiny:
turbiny kondensacyjne
przeciwprężne
Слайд 26Układ turbiny kondensacyjnej
W turbinach kondensacyjnych para po rozprężeniu się do ciśnienia
znacznie niższego od ciśnienia atmosferycznego (typowe wartości 3,5-7 kPa) jest kondensowana w skraplaczu w warunkach głębokiej próżni. W skraplaczu para przekazuje swoje ciepło skraplania wodzie chłodzącej. Ponieważ nie istnieją techniczne możliwości wykorzystania pary wylotowej o tak niskich parametrach, a także wody chłodzącej skraplacz, podgrzanej do temperatury 20-40°C, ta bardzo znaczna ilość ciepła jest tracona i rozpraszana do otoczenia
Слайд 27Układ turbiny przeciwprężnej
Para na wylocie z turbiny ma tu ciśnienie wyższe
lub znacznie wyższe od atmosferycznego (zwykle 0,25- 1,5 MPa), a ciepło zawarte w tej parze jest dalej wykorzystywane. Podstawowym zadaniem turbiny przeciwprężnej jest zasilanie odbiorców pary, a wytwarzanie energii elektrycznej jest celem ubocznym. Turbinę przeciwprężną można przyrównać do zaworu dławiącego, w którym para rozpręża się od wysokiego ciśnienia panującego w kotle do określonego niższego ciśnienia, z tym, że tutaj dodatkowo uzyskuje się energię elektryczną