реферат по теме турбогенераторы. турбогенераторы. Турбогенераторы принцип работы, многоступенчатость ротора, регенеративные и регулируемые отборы пара, их параметры
 Скачать 24.33 Kb.
|
|
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «КУРГАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ» Кафедра: «Энергетика и технология металлов» РЕФЕРАТ По дисциплине: «Введение в специальность» На тему: «Турбогенераторы: принцип работы, многоступенчатость ротора, регенеративные и регулируемые отборы пара, их параметры» Выполнил студент Группы ПТ-13619 Петрова Ксения Проверил преподаватель: Профессор Титов С.В. Турбогенератор — устройство, состоящее из синхронного генератора и паровой или газовой турбины, выполняющей роль привода. Основная функция в преобразовании внутренней энергии рабочего тела в электрическую, посредством вращения паровой или газовой турбины. Скорость вращения ротора определяется по параметрам используемого генератора, от десятков тысяч оборотов в минуту до 3000. Механическая энергия от турбины преобразуется в электрическую посредством вращающегося магнитного поля ротора в статоре. Поле ротора, которое создается либо установленными на ротор постоянными магнитами, либо током постоянного напряжения, протекающего в медной обмотке ротора, приводит к возникновению трёхфазного переменного напряжения и тока в обмотках статора. Напряжение и ток на статоре тем больше, чем сильнее поле ротора, т.е. больше ток протекающий в обмотках ротора. В составе турбогенераторов применяются генераторы, имеющие цилиндрический ротор, установленный на двух подшипниках скольжения, в упрощенном виде напоминает увеличенный генератор легкового автомобиля. Для охлаждения таких генераторов используются следующие способы охлаждения обмоток: жидкостное - через рубашку статора; жидкостное - с непосредственным охлаждением обмоток; воздушное; водородное (чаще применяются на АЭС). Для нормальной и бесперебойной работы турбогенератора, температура охлаждающей жидкости, находящейся в газоохладителе, должна быть 33 градуса. Минимальное ее значение составляет 15°С. Общая функциональная схема работы. Генератор выполнен с непосредственным охлаждением обмотки статора дистиллированной водой (дистиллятом), а обмотки ротора и сердечника статора – водородом, заключенным внутри газонепроницаемого корпуса. Дистиллят в обмотке статора циркулирует под напором насосов и охлаждается теплообменниками, расположенными вне генератора. Охлаждающий водород циркулирует в генераторе под действием вентиляторов, установленных на валу ротора, и охлаждается газоохладителями, встроенными в концевые части корпуса генератора. Циркуляция воды в газоохладителях и теплообменниках осуществляется насосами, расположенными вне генератора. Маслоснабжение опорных подшипников и уплотнений вала производится от масляной системы турбины. Для аварийного снабжения маслом опорных подшипников и уплотнений вала на выбеге агрегата предусмотрены резервные баки, установленные вне генератора. Генератор возбуждается от высокочастотного индукторного генератора через полупроводниковые выпрямители. Корпус статора и фундаментные плиты. Сварной газонепроницаемый корпус статора состоит из средней части, несущей сердечник с обмоткой, и двух концевых частей. В концевых частях располагаются лобовые части обмотки и газоохладители. В концевой части со стороны возбудителя установлены концевые выводы обмотки - вверху нулевые, а внизу линейные. Механическая прочность корпуса достаточна, чтобы статор мог выдержать без остаточных деформаций внутреннее давление в случае взрыва водорода. Наружные щиты статора непосредственно объединены с внутренними щитами, к которым прикреплены щиты вентилятора. Половины щитов вентиляторов изолированы от внутренних щитов и между собой. Разъемы щитов расположены в горизонтальной плоскости. В щитах и в бочке ротора предусмотрены специальные каналы, по которым охлаждающий газ попадает в лобовые части обмотки ротора. Чтобы приникнуть внутрь корпуса, не разбирая наружных щитов, в нижней его части предусмотрен люк. До установки генератора на фундамент статор опирается на транспортные лапы, приваренные к корпусу. Основанием для генератора и возбудителя служат фундаментные плиты, выполненные из стальных листов. Они устанавливаются во время монтажа на закладные плиты и постоянные подкладки и подливаются бетоном. Для крепления генератора к фундаменту используются фундаментные шпильки. Основанием для подшипника генератора является фундаментная плита коробчатого типа. Газоохладители Выделяющееся в генераторе тепло отводится четырьмя вертикальными охладителями. Каждый охладитель состоит из биметаллических, латунно-алюминиевых трубок с прокатанными алюминиевыми ребрами. Трубки завальцованы с обеих сторон в трубные доски, к которым приболчены камеры, уплотненные резиной и связанные между собою рамами. Охладители вставляются в статор сверху и верхними трубными досками опираются на концевые части статора. Нижние камеры по отношению к корпусу статора уплотнены резиной таким образом, что обеспечивается свободное тепловое расширение охладителей в вертикальном направлении. Съемные крышки водяных камер позволяют производить чистку трубок и контроль за их состоянием, не нарушая герметичности корпуса статора. Напорные и сливные трубы присоединены к нижним крышкам. Для выпуска воздуха из верхних камер охладителей предусмотрены контрольные дренажные трубки. Каждая трубка, пропущенная через одну из охлаждающих трубок и нижнюю камеру, заканчивается фланцем, приваренным к камере. К фланцам присоединяются отводящие трубки с кранами, которые во время работы генератора должны быть постоянно открыты с минимальным сливом воды в дренаж. Обмотка статора Обмотка статора-трехфазная, двухслойная, с укороченным шагом, стержневая, с транспозицией элементарных проводников. Лобовые части обмотки-корзиночного типа. Стержни обмотки сплетены из сплошных и полых элементарных изолированных проводников и в пазах сердечника закрепляются специальными клиньями. Для охлаждения обмотки по полым проводникам проходит дистиллированная вода. На концах стержней припаяны наконечники для подвода воды к полым проводникам. Начала и концы обмотки выведены наружу через концевые выводы. Для подвода и слива охлаждающей воды из обмотки статора имеются кольцевые коллекторы, установленные на изоляторах. Соединение коллекторов со стержнями обмотки осуществляется водосоединительными трубками из изоляционного материала. Охлаждающая вода в обмотке проходит по двум стержням, шинам и выводам, соединенным последовательно. Для контроля заполнения коллекторов водой и для выпуска из них воздуха в верхних точках коллекторов установлены дренажные трубки, выведенные из корпуса статора наружу. Ротор Ротор изготовлен из цельной поковки специальной стали, обеспечивающей его механическую прочность при всех режимах работы генератора. Обмотка ротора выполнена из полосовой меди с присадкой серебра. Её охлаждение осуществляется непосредственно водородом по схеме самовентиляции с забором газа из зазора машины. Дюралюминиевые клинья, удерживающие обмотку в пазах, имеют заборные и выходные отверстия для охлаждающего газа, совпадающие с боковыми каналами, выфрезерованными в катушках. Пазовая и витковая изоляции катушек выполнены из прессованного стеклополотна на теплостойком лаке. Контактные кольца, насаженные в горячем состоянии на промежуточную, изолированную от них втулку, установлены за подшипником со стороны возбудителя. Стержни токоподвода, расположенные в центральном отверстии ротора, соединяются с обмоткой и контактными кольцами с помощью изолированных гибких шин и специальных изолированных болтов, которые для обеспечения газоплотности ротора имеют уплотнения сальникового типа. Роторные бандажи, выполненные из специальной немагнитной стали, имеют горячепрессовую посадку на центрирующую заточку бочки ротора. От осевых перемещений бандажное кольцо удерживается кольцевой шпонкой и гайкой, навинченной на носик бандажа с наружной стороны. Для повышения термической стойкости ротора против воздействия токов обратной последовательности, замыкающихся по торцам бочки ротора, поверх изоляции лобовых частей обмотки уложены внахлёст короткозамыкающие кольца в виде двухслойных медных гребёнок. Зубья гребёнок располагаются под клинья в пазах с обмоткой и в специальных пазах, выфрезерованных в больших зубцах бочки. Лобовые части обмотки ротора изолированы от бандажей и центрирующих колец изоляционными сегментами. Опорные подшипники Опорный подшипник генератора, установленный со стороны возбудителя, является подшипником стоякового типа и имеет шаровой самоустанавливающийся вкладыш. Смазка подшипника-принудительная. Масло подаётся под избыточным давлением из напорного маслопровода турбины. Для устранения подшипниковых токов предусмотрена изоляция этого подшипника от фундамента и от всех маслопроводов. Опорный подшипник генератора со стороны турбины поставляется турбинным заводом. Уплотнения вала Для предотвращения выхода водорода из статора на наружных щитах генератора установлены двухкамерные масляные уплотнения вала торцевого типа. В уплотнениях этого типа вкладыш с баббитовой заливкой постоянно прижимается к упорному кольцу вала ротора давлением прижимного масла и следует за всеми перемещениями ротора вдоль оси. Уплотняющее масло под давлением, превышающим давление газа в генераторе, подаётся в напорную камеру и оттуда через отверстия во вкладыше поступает в кольцевую канавку, проточенную в баббитовой заливке вкладыша. Затем масло заполняет радиальные канавки и клиновые скосы и растекаясь в обе стороны от кольцевой канавки, образует при вращении сплошную пленку, которая препятствует утечке газа из корпуса генератора. Камеры уплотняющего и прижимного масла, образованные между корпусом и вкладышем, уплотнены резиновыми шнурами, помещенными в кольцевые канавки на поверхности вкладыша. Для защиты внутренней полости статора от попадания масла предусмотрены маслоуловители, установленные на наружных щитах между уплотнением вала и внутренней полостью статора, и дополнительные камеры в вентиляторных щитах. Для устранения подшипниковых токов корпус уплотнения и маслоуловитель со стороны возбудителя изолированы от наружного щита и маслопроводов. Необходимое давление уплотняющего и прижимного масла обеспечивается регуляторами, входящими в систему маслоснабжения. Вентиляция Вентиляция генератора осуществлена по замкнутому циклу. Газ охлаждается газоохладителями, встроенными в корпус статора. Необходимый напор газа создаётся двумя вентиляторами, установленными на валу ротора. Турбины конденсационные с нерегулируемыми отборами Нерегулируемые отборы пара, называемые также регенеративными, предназначены для подогрева питательной воды, поступающей затем в парогенераторы. Количество регенеративных отборов зависит от начальных параметров пара в турбоустановке и составляет от 5 до 8. Свое название (нерегулируемые) они получили от того, что давление пара в них не остается постоянным, а изменяется самопроизвольно, в зависимости от расхода пара на турбоагрегат. Турбины с регулируемыми отборами Регулируемыми называются отборы, в которых давление отбираемого пара на всех режимах работы турбоагрегата автоматически поддерживается постоянным или же регулируется в заданных пределах с тем, чтобы потребитель получал пар определенного качества. Существует два вида тепловых потребителей: промышленные, где требуется пар с давлением до 1,3 - 1,5 МПа (производственный отбор) и отопительные, с потребным давлением 0,05 - 0,25 МПа (теплофикационный отбор). Если требуется пар как производственного, так и отопительного назначения, то в одной турбине могут быть осуществлены два регулируемых отбора: промышленный и теплофикационный. Турбины с регулируемыми и нерегулируемыми отборами В таких турбинах предусмотрены как регенеративные, так и регулируемые отборы. Как правило, из камеры регулируемого отбора часть пара направляется на подогрев питательной воды, а остальное количество (по потребности) – тепловым потребителям. Источники: https://ru.wikipedia.org https://www.elektro-expo.ru/ru/articles/vse-o-turbogeneratorah/ |