ТЭЦ МЭИ
Лабораторная работа №2
по курсу «Паровые и газовые турбины ТЭС и АЭС»
Тема: Конструкция паровой турбины П-6-3,5/0,5 КТЗ
Студент:
Группа:
Преподаватель:
Москва 2016
-2-
1. Конструкция турбины П-6-3,5/0,5 КТЗ
Продольный разрез паровой турбины представлен на рис. 2.1. Ее основными элементами являются корпус с горизонтальным фланцевым разъемом и ротор, состоящий из вала с насадными на него дисками турбинных ступеней. Корпус турбины в левой части связан с передней фундаментной плитой через гибкую опору, а в правой части в области выходного патрубка посредством двух опорных устройств на боковые фундаментные плиты с помощью анкерных связей. Эта связь корпуса турбины с фундаментом жесткая. Ротор установлен в подшипниках. Передний (левый) подшипник радиально-осевой (воспринимает радиальную и осевую нагрузки). Радиальная нагрузка формируется от действия массы ротора, а осевая – в турбинных ступенях при расширении пара. Диск комбинированного радиально-осевого подшипника является одновременно рабочим колесом главного масляного насоса и датчиком частоты вращения валопровода турбоагрегата. В правой части корпуса установлен радиальный подшипник. Соединительная муфта роторов турбины и генератора связана с валоповоротным устройством (ВПУ). После муфты на продольном разрезе показан подшипник электрогенератора.
Проточная часть турбины состоит из двух частей: части высокого давления (ЧВД) и части низкого давления (ЧНД), которые разделены камерой промышленного отбора пара. Часть высокого давления имеет клапанное парораспределение с рычажным приводом штоков регулирующих клапанов от сервомоторов системы автоматического регулирования (САР). После РК-1 осуществляется процесс расширения пара сначала в двухвенечной регулирующей ступени (ступени скорости), а далее в шести турбинных ступенях давления. ЧНД также состоит из клапанного парораспределения с рычажным приводом штоков регулирующих клапанов и проточной части, включающей одновенечную регулирующую ступень и девять ступеней давления. Из последней ступени ЧНД пар через выходной патрубок направляется в конденсатор. Диафрагмы турбинных ступеней устанавливаются в расточках корпуса турбины. В левой части турбины имеется концевое уплотнение ротора с вестовой трубой. На правой стороне ЧНД расположено также концевое лабиринтовое уплотнение с вестовой трубой. Позицией 29 на рис. 2.1 представлен блок автоматического регулирования и защиты турбоагрегата. В нем помимо главного масляного насоса установлены сервомоторы для привода регулирующих клапанов 2 и 6.
- 3 -
Рис. 2.1. Продольный разрез турбины П-6-3,5/0,5 КТЗ
- 4 -
1 - привод парораспределения ЧВД; 2 - парораспределение ЧВД; 3 - диск регулирующей ступени; 4 - диафрагма; 5 - привод парораспределения ЧНД; 6 - парораспределение ЧНД; 7 - клапанная коробка ЧНД; 8 - сопловая коробка ЧНД; 9 - диафрагма регулирующей ступени ЧНД; 10 - выходная часть корпуса (выходной патрубок); 11 - диски ротора; 12 – решетки рабочих лопаток; 13 - правое (заднее) концевое уплотнение; 14 - валоповоротный механизм; 15 – радиальный подшипник; 16 – опорные лапы корпуса турбины; 17 – фланец выходного патрубка для соединения с горловиной конденсатора; 18 – патрубок отбора пара в ПНД; 19 - подвода пара от регулятора уплотнений; 20 – патрубок отбора пара на промышленные нужды; 21 –труба перепуска пара из первой камеры левого концевого уплотнения; 22 –паровой щит (защитный кожух в нижней части рабочей решетки регулирующей ступени ЧВД); 23 – дренажный канал; 24 - полуфланцы крепления корпуса переднего подшипника к корпусу турбины и гибкой опоре; 25 - передняя фундаментная плита; 26 - гибкая опора; 27 - осерадиальный подшипник; 28 - левое концевое уплотнение; 29 - блок регулирования; 30 – корпус сопловой коробки; 31 - сегмент сопловой решетки регулирующей ступени; 32 – впускной патрубок сопловой коробки ЧВД; 33 - клапанная коробка ЧВД.
Корпус турбины
Корпус турбины имеет горизонтальный разъем и состоит из трех частей: передней, средней и задней выходной (рис. 2.1). В переднюю часть корпуса вварена сопловая коробка регулирующей ступени. К ней же приварена клапанная коробка (рис. 2.2). Сопловая и клапанная коробки ЧНД турбины отлиты заодно с корпусом. В передней и задней частях корпус имеет расточки для крепления обойм левого и правого концевых лабиринтовых уплотнений. На нижней половине передней части корпуса расположен полуфланец, к которому крепится корпус комбинированного подшипника и блока регулирования. На этом же полуфланце у горизонтального разъема расположены лапы, которыми корпус крепится к гибкой опоре. В нижней части корпуса выполнены патрубки отбора пара на производственные нужды (регулируемый отбор пара), а также патрубки отбора пара в подогреватели регенеративной системы турбоустановки. В центральной части опоры заднего подшипника на фундаментную плиту установлены поперечные шпонки (слева и справа относительно горизонтальной оси турбины), формирующие жесткую связь корпуса с опорной рамой фундамента. В плоскости этих поперечных шпонок имеет место фиксированная точка (фикспункт), относительно которой происходит тепловое расширение корпуса турбины при ее прогреве (при пусках) и сжатие при охлаждении (при остановах). Передняя гибкая опора при этом воспринимает тепловые деформации корпуса. Ротор турбины расширяется при прогреве относительно рабочего колеса главного масляного насоса, который выполняет функции упорного (осевого) диска. В этой связи тепловые расширения ротора и корпуса являются разнонаправленными, что учитывается при организации осевых зазоров в уплотнениях турбины.
-5-
Система парораспределения турбины
Конструкции парораспределительных органов ЧВД и ЧНД турбины представлена на рис. 2.2. В этой конструкции регулирующие клапаны установлены в траверсе, которая перемещается с помощью двух штоков, связанных шарнирной передачей с коромыслами, соответственно, ЧВД и ЧНД. Коромысла поворачиваются при воздействии сервомоторов САР с помощью тяг 7 и 8. Клапаны на траверсе устанавливаются свободно посредством хвостовиков, имеющих разные длины. Последовательность открытия клапанов определяется длиной хвостовиков при подъеме траверсы. В первую очередь открываются клапаны, имеющие меньшую длину хвостовика. Этим осуществляется изменение расхода пара в турбину (в ее ЧВД и ЧНД) и ее мощности при реализации переменных режимов эксплуатации.
Ротор турбины
Конструкция ротора с насадными дисками турбинных ступеней представлена на рис. 2.3. Диски насаживаются на вал ротора с натягом, расчетное значение которого обеспечивается их предварительным нагревом в электропечи. Для предотвращения проворота дисков при ослаблении натяга в условиях длительной эксплуатации турбины выполняются шпоночные связи на основе призматических шпонок. Диски для уменьшения напряжения в них от действия центробежных сил подвергаются автофертированию. На валу ротора справа закреплена полумуфта, а слева – рабочее колесо масляного насоса. Кроме того, на валу выполняются шейки для радиальных подшипников и участки концевых уплотнений. В левой части ротора установлены бойки автомата безопасности.
- 6 -
Рис. 2.2. Организация парораспределения турбины
Дополнение: 1 - 2 - ….
- 7 -
Рис. 2.3. Конструкция ротора турбины
- 8 -
1 - рабочее колесо главногно масляного насоса (оно же гребень осевой части подшипника); 2 - обтекатель масляного насоса; 3 - стопор обтекателя; 4 - шейка вала для радиальной части подшипника; 5 - маслоотбойный гребень; 6 - бойки автомата безопасности; 7 - гребень реле осевого сдвига; 8 - пароотбойный гребень; 9 - усики переднего лабиринтового уплотнения; 10 - диск регулирующей ступени; 11 - шпонка дисков; 12 - рабочие лопатки; 13 - разгрузочные отверстия; 14 - диск ступени давления; 15 - кольца, фиксирующие диски; 16 - проточки под диафрагменными уплотнениями; 17 - проточки балансировочных грузов;18 - усики заднего лабиринтового уплотнения; 19 - пароотбойный гребень; 20 - винт, стопорящий втулку; 21 - маслоотбойный гребень: 22 - шейка заднего опорного подшипника; 23 - храповое колесо валоповоротного устройства; 24 - соединительная муфта турбины и генератора; 25 - боковой клин замка 1-й ступени; 26 - винт, стопорящий замок; 27 - замковая лопатка 1-й ступени; 28 - вставка замка 1-й ступени; 29 - замковое промтело; 30 - замковый клин; 31 - штифты-заклепки; 32 - замковые лопатки 2 - 6 ступеней; 33 - шип рабочей лопатки; 34 - бандаж; 35 - зубчиковый хвост лопатки; 36 - зубчиковая проточка в диске; 37 - балансировочный груз; 38 – штифт.
Конструкция дисков
Конструкция дисков и рисунки их фрагментов показаны на рис. 2.3. В расточках дисков установлены рабочие лопатки турбинных ступеней с помощью хвостовиков елочного типа. Большинство рабочих решеток снабжены бандажными лентами, связывающие рабочие лопатки на периферийном диаметре в пакеты. Ленты закрепляются в шипах лопаток, которые расчеканиваются. На лентах организуются надбандажные уплотнения с помощью двух специально выполненных усиков. Две последние ступени ЧНД не имеют бандажных лент и надбандажных уплотнений. Для повышения вибрационной надежности их лопаточный аппарат имеет проволочные связи. В дисках всех ступеней выполнены разгрузочные отверстия для уменьшения осевой составляющей нагрузки на ротор. Для предотвращения осевого сдвига дисков по валу устанавливаются ограничительные кольца в расточках вала.
Дополнение:
- 9 -
