Описание конструкции турбины гтн-27,6
Рисунок 1 – Схема газотурбинной установки с теплофикацией.
К – компрессор; КС – камера сгорания; П – привод нагнетателя; ТВД – турбина высокого давления; ТНД – турбина низкого давления; КУ – котел-утилизатор; ТП – тепловой потребитель; РПВ – резервуар питательной воды.
Установка двухвальная, состоит из компрессора, камеры сгорания, турбины высокого и турбины низкого давлений. Компрессор, камера сгорания и турбины расположены на общей раме, которая является и масляным баком установки. На раме находится всё оборудование масляной системы; пары масла из бака отсасываются специальными вентиляторами. Номинальная мощность установки 27600 кВт при температуре атмосферного воздуха 288 К и температуре перед турбиной 1383 К. Расход воздуха через компрессор 26,42 кг/с, степень повышения давления 13,2. Компрессор – осевой. Входной патрубок компрессора – литой, чугунный. Потери давления в нём составляют 0,5% от величины полного давления. Средняя и напорная части корпуса компрессора и наружные части корпуса турбин – сварной конструкции, выполнены из листовой углеродистой стали.
На средней части корпуса компрессора для облегчения условий пуска установлены два противопомпажных клапана, выпускающих часть воздуха при пуске и остановке, и два сбросных клапана, выпускающих часть воздуха после компрессора при резком падении нагрузки и увеличении оборотов ротора турбины низкого давления.
Компрессор имеет 12 ступеней. Корпус компрессора отлит из серого чугуна повышенной прочности. Он состоит из 3-х частей с двумя вертикальными фланцами. Входной патрубок имеет несколько удлиненную вдоль оси форму, что позволяет осуществить плавный подвод воздуха от входного сечения к сечению перед направляющим аппаратом. Хорошая аэродинамическая форма входного патрубка позволяет на 50% улучшить равномерность полей давлений и скоростей на входе в направляющий аппарат.
Ротор компрессора барабанного типа. Со стороны входа воздуха во внутренней расточке вала установлен хвостовик, зафиксированный пальцами. С другой стороны вала насажен облопаченный диск турбины.
Направляющие
аппараты компрессорной и силовой турбин
установлены в обойме. Направляющие
лопатки компрессорной турбины соединены
по внутреннему диаметру со сварно-литой
диафрагмой. Несущая часть обоймы
направляющих аппаратов не имеет
горизонтального разъема и жестких
связей с корпусом турбины, что уменьшает
влияние деформаций корпуса на обойму,
а следовательно, и на зазоры по проточной
части.
В нижней половине входного патрубка турбины в зоне плоских стенок корпуса установлены стяжки, охлаждаемые воздухом.
Турбина высокого давления – двухступенчатая, как и турбина низкого давления. Валы роторов турбин цельнокованые, изготовленные из стали ЭИ-415. Ротор турбины высокого давления фланцем соединяется с ротором компрессора, а ротор турбины низкого давления – с промежуточным валом. Рабочие лопатки первых двух ступеней выполнены из стали ЭИ-765, последующих ступеней – из нержавеющей стали ЭИ-802.
Корпус турбины высокого и низкого давления представляет собой общую, осесимметричную, двустенную конструкцию. Внутренняя часть корпуса образована обоймами. Между ТНД И ТВД имеется тонкостенная промежуточная часть. Межу наружной и внутренней стенками промежуточной части имеется толстый слой изоляции.
В
установке применено воздушное охлаждение
деталей и узлов, работающих при высоких
температурах: ротор ТВД, обойма, наружный
корпус. Ротор ТНД охлаждается только с
внешних торцов дисков воздухом, выходящим
из уплотнений.
В установке применены опорные подшипники скольжения. Подшипники защищены кожухами и изоляцией.