III. Опис експериментальної установки

Парова теплофікаційна турбіна високого тиску типу ПТ-25-90/10 (рисунок 1) із двома регульованими відборами пари, виробничим і теплофікаційним, має наступні параметри: номінальна потужність N = 25 МВт; номінальний тиск МПа (90 атм), температура t = 500 °С; тиск пари в конденсаторі кПа (0,056 атм) при температурі охолодної води 20 °С; тиск у регульованих відборах: виробничому 0,8...1,3 МПа, теплофікаційному 0,12...0,25 МПа; частота обертання n = 3000 об/хв.

Межі коливань, що допускаються, початкових параметрів пари, що забезпечують можливість турбіні надійно працювати відповідно до ГОСТ 3618 - 58, становлять: МПа; °С; 0,8...1,3 МПа; 0,12...0,25 МПа.

При нормальних параметрах свіжої пари, номінальних витратах і тисках відборів може бути отримана тривала потужність 30 МВт. Ця потужність досягається за рахунок додаткового навантаження регульованих відборів.

Турбіна ПТ-25-90/10 - одноциліндрова, проточна частина її складається з 19 східців.

Частина високого тиску (ЧВТ) складається з регулювального колеса із двома східцями швидкості й восьми східців тиску. Диски східців виготовлені суцільнокованим з валом ротора турбіни.

Проточна частина середнього тиску (ЧСТ) складається з одновінцевого регулювального східця й п'яти східців тиску.

Частина низького тиску (ЧНТ) містить у собі одновінцевий регулюючий східець і три східці тиску.

Всі східці ЧСТ і ЧНТ мають насадні диски, пов'язані з валом ротора гарячою посадкою й шпонковими горизонтальними з'єднаннями. Ротор турбіни лежить на двох підшипниках. Передній підшипник з боку ЧВТ - комбінований опорно-упорний, вкладиш якого має сферичну зовнішню поверхню й забезпечує співвісність осей розточення вкладиша й вала ротора. Задній підшипник - опорний, розташований у циліндрі турбіни за ЧНТ, має циліндричну зовнішню поверхню вкладиша й на відміну від переднього підшипника - не самоустановлювальний.

Рисунок 1 - Поздовжній переріз турбіни ПТ - 25 - 90/10

Вал ротора з'єднується з валом генератора за допомогою напівгнучкої муфти.

У місцях виходу вала ротора із циліндра турбіни розташовані лабіринтові ущільнення з насадними на валу втулками.

Корпус турбіни складається із трьох частин: циліндр (у якому розташована ЧВТ) - сталевий литий; циліндр, у якому розташовані ЧСТ і ЧНТ - зварений, випускний патрубок також зварений.

При виході із циліндра турбіни пара, що відробила, через випускний патрубок підпадає в конденсатор поверхневого типу. Патрубок і конденсатор мають зварене з'єднання.

Корпус турбіни кріпиться нерухомо (тобто має так званий фікспункт) до фундаментів з боку генератора, внаслідок чого температурне розширення циліндра (корпуса) турбіни відбувається убік переднього підшипника.

Турбіна обладнана валоповоротним пристроєм, розташованим у районі сполучної муфти. Призначення валоповоротного пристрою - забезпечити рівномірний підігрів ротора при пуску й рівномірне його остигання при зупинці турбогенератора. Швидкість обертання ротора від валоповоротного пристрою (4-5) об/хв.

Крім того, турбіна має промивний пристрій, що допускає промивання проточної частини на ходу при навантаженні, що не перевищує 20...25 % від номінальної.

Крім двох регульованих відборів пари, у турбіні є ще три нерегульованих відбори - після четвертого й восьмого східців тиску ЧВТ і після другого східця ЧНТ. Пара, з нерегульованих відборів турбіни, іде на підігрів живильної води в системі регенерації турбінної установки (рис. 2).

Рисунок 2 — Система регенеративного підігріву живильної води турбіни ПТ – 25 – 90/10

Регулювання (паророзподіл) турбіни - соплове. Пара надходить до сопел регулюючого колеса ЧВТ через чотири регулювальні клапани й від них до двох сегментів сопів для забезпечення парціального підведення пари до регулюючого східця.

Чотири групи сопів ЧСТ і дві ЧНТ розподіляють пару за допомогою поворотних діафрагм розвантаженого типу. Діафрагми заміняють регулювальні клапани зазначених частин турбіни (див. рис. 1).

Загальна вага турбіни близько 140 т. Турбіна може працювати при різних режимах залежно від кількості включених регульованих відборів і від електричного навантаження.

У таблиці 1 приводяться показники, що дають можливість оцінити характерні режими роботи турбоустановки. З неї, зокрема, видно, що при повній потужності в 25 МВт і роботі турбіни без регульованих відборів температура підігріву живильної води завжди 185°С.

Таблиця 1 — Показники роботи турбіни

Потужність на клемах генератора, кВт	Кількість пари, що відбирається, т/год., при тиску		ККД генератора, %	Питома витрата пари, кг/кВт·год.	Температура живильної води за останнім підігрівником, °С
	0,98 МПа (10 кг/см2)	0,11 МПа (1,2 кг/см2)
25000	72	54	98,2	6,66	203
25000	130	0	92,8	7,38	206
25000	0	100	98,2	5,60	199
25000	0	0	98,2	4,15	185
20000	50	40	98,2	6,49	194
17000	40	40	98,1	6,78	188

При тій же потужності й максимальному відборі пари на виробництво (130 т/год.), але при відсутності теплофікаційного відбору пари, питома витрата пари на турбіну має максимальне значення - 7,38 кг/кВт·год. При цьому температура живильної води також досягає найбільшого значення - 206 °С. Останні режими є проміжними. Мінімальна питома витрата пари, (4,15 кг/кВт·год.), досягається при роботі без регульованих відборів на повну потужність. При роботі турбіни на повну потужність (25 МВт) із включеним лише виробничим відбором (130 т/год.) режим відповідає найбільшому тепловому навантаженню і питомій витраті пари.