Конструкция турбины № 2

Рис. 2.2. Продольный разрез турбины № 2. 1 — передняя фундаментальная плита; 2 — гибкая опора; 3 — передний подшипник; 4 — переднее лабиринтовое уплотнение; 5 — блок регулирования; 6 — сегмент сопел; 7 — сегмент направляющего аппарата; 8 — сопловая коробка ЧВД; 9 — клапанная коробка ЧВД; 10 — привод парораспределения ЧВД; 11 — парораспределение ЧВД; 12 — диск регулирующей ступени; 13 — диск ротора; 14 — рабочая лопатка; 15 — диафрагма; 16 — привод парораспределения ЧНД; 17 — парораспределение ЧНД; 18 — клапанная коробка ЧНД; 19 — сопловая коробка ЧНД; 20 — диафрагма регулирующей ступени ЧНД; 21 — кольцевая проточка в корпусе; 22 — проточки под уплотнение диафрагм; 23 — вал ротора; 24 — выхлопная часть корпуса; 25 — расточка под заднее кольцевое уплотнение; 26 — заднее лабиринтовое уплотнение; 27 — валоповоротный механизм; 28 — задний подшипник; 29 — опорные лапы турбины; 30 — фланец выхлопного патрубка; 31 — фланец отбора пара на ПНД; 32 — фланец подвода пара от регулятора уплотнений; 33 — фланец промышленного отбора; 34 — перепускная труба; 35 — дренаж; 36 — щит паровой; 37 — расточка под переднее кольцевое уплотнение; 38 — полуфланцы крепления переднего подшипника.

Паровая турбина П-4-35 изготовлена Калужским турбинным заводом в 1967 году, является турбиной активного типа с одним регулируемым промышленным отбором, с сопловым парораспределением и конденсацией. Продольный разрез турбины № 2 представлен на рис. 2.2, на котором показаны основные элементы конструкции турбины: корпус одноцилиндровый, состоящий из части высокого давления (ЧВД) и части низкого давления (ЧНД), ротора турбины, уложенного в корпус и в передний и задний подшипники. Корпус турбины имеет горизонтальный разъем и состоит из трех частей: передней и средней частей, изготовленных из стали и задней — выхлопной части изготовленной из чугуна.

Между собой все три части соединены вертикальными фланцами и закрепляются шпильками, также как шпильками соединен горизонтальный разъем корпуса турбины. Корпус переднего подшипника соединен с корпусом турбины посредством полуфланцевого соединения, обеспечивающего сохранение центровки вала и расточек корпуса при тепловых расширениях. Связь корпуса переднего подшипника с фундаментальной плитой осуществляется через гибкую опору, а корпус заднего подшипника отлит вместе с выхлопной частью турбины и своими лапами он опирается на чугунную фундаментальную раму. Корпус турбины состоит из части высокого давления (ЧВД) и части низкого давления (ЧНД) и имеет горизонтальный разъем и выполнен в виде трех элементов, соединенных между собой вертикальными фланцами с креплением на шпильках. Корпус турбины расширяется свободно от мертвой точки, находящейся в середине выхлопной части низкого давления и образованной пересечением вертикальной средней плоскостью турбины с осью поперечных шпонок, расположенных между лапами выхлопной части турбины. Корпус переднего подшипника содержит опорно-упорный подшипник, фиксирующий ротор в упорном подшипнике, причем опорный диск является одновременно главным масляным насосом. В корпусе переднего подшипника также размещены элементы системы регулирования, защиты и управления в виде тяг к перемещению регулирующих клапанов. Корпус заднего подшипника турбины содержит опорный подшипник турбины, а также опорно-упорный подшипник генератора, соединительную, гибкую муфту и валоповоротное устройство с червячной передачей от электродвигателя.

Часть высокого давления турбины включает в себя клапанное парораспределение с регулирующими клапанами и рычажным приводом от сервомоторов системы регулирования, а также проточную часть высокого давления турбины. Проточная часть высокого давления турбины состоит из двухвенечной регулирующей ступени скорости и шести ступеней давления. Регулирующая ступень состоит из сварного сегмента сопел, к которым подается острый пар после клапанной коробки и регулирующих клапанов. После расширения в соплах пар поступает с высокой скоростью к рабочим лопаткам первой ступени, а затем через направляющие лопатки пар поступает ко второй ступени рабочих лопаток регулирующего колеса и направляется к соплам и рабочим лопаткам следующей ступени турбины. Передняя сторона ЧВД имеет концевое лабиринтовое уплотнение, препятствующее протечке пара между корпусом и ротором турбины.

Часть низкого давления состоит из клапанного парораспределения с рычажной тягой от сервомотора ЧНД и проточной части, включающей одновенечную регулирующую ступень и восемь ступеней давления, состоящих из диафрагм с соплами и рабочих лопаток на дисках ротора. Проточная часть турбины имеет уплотнения в виде металлических усиков, завальцванных в проточки сегментов сопел и диафрагмы, ушки толщиной 0,10—0,15 мм из листового незилбера. Зазоры по валу ротора составляют 0,05—0,10 мм, что сокращает протечки пара по ротору мимо сопел. В задней части ЧНД расположено концевое лабиринтовое уплотнение низкого давления с камином для вестовой трубы, показывающей при нормальной работе поток пара на выходе из лабиринтов. Заканчивается ЧНД выхлопным патрубком, по которому пар после рабочих лопаток последней ступени турбины отводится через переходной патрубок в конденсатор турбины. В конденсаторе пар конденсируется на поверхности трубок, охлаждаемых циркуляционной водой, поступающей из градирен ТЭЦ. Ротор турбины набирается из шестнадцати рабочих дисков, посаженных на вал с натягом, диски фиксируются в осевом направлении специальными кольцами на резьбе. Все диски имеют шпонки для гарантированной передачи крутящего момента с диска на вал в случае возможного ослабления посадки диска.

Критическое число оборотов ротора 1960 об/мин, а освобождающее число оборотов ротора более 4000 об/мин. Диски турбины имеют специальные пазы, в которые набираются фрезерованные рабочие лопатки, закрепленные в пазах хвостами зубчикового типа. Диск, первой ступени имеет один лопаточный замок, состоящий из замковых лопаток и клиньев, устанавливаемый сверху через специальный прямоугольный колодец, а в дисках ступеней со 2 по 16 установлено по два замковых колодца.

Поверх рабочих лопаток всех ступеней установлены бандажи, приклепанные к лопаткам при помощи специальных шипов, изготовленных заодно с лопатками. Рабочие лопатки последней 16 ступени связаны в пакеты при помощи проволоки, пропущенной и припаянной к отверстиям в лопатках, изготовление пакетов и их отладка от вредных частот проводится специалистами по защите от опасных вибраций. На валу турбины между дисками проточены канавки для лабиринтовых уплотнений диафрагм, а передний и задний концы части вала в корпусе имеют канавки для переднего и заднего лабиринтовых уплотнений. Передний и задний концы вала имеют пароотбойные и маслоотбойные гребни. На переднем конце вала установлены два бойка предохранительного выключателя автомата безопасности, там же расположен гребень упорного подшипника, являющийся одновременно колесом главного масляного насоса турбины, и находится гребень реле осевого сдвига ротора. На заднем конце вала турбины расположена шейка опорного подшипника и гибкая муфта, соединяющая ротор турбины с ротором электрического генератора. Основные материалы для изготовления корпуса и деталей турбины легированные стали различной марки: корпус турбины, полотна диафрагм и паровая коробка из стали 25Л; ротор, диски ротора из стали 30 ХМА, рабочие и направляющие лопатки из стали 20X1ЗШ; крепежные шпильки разъемов турбин и сочленение деталей корпуса клапанных коробок из стали 20Х1М1Ф1ТР.