Tuabin ngưng tụ

Tuabin hơi ngưng tụ

Tuabin hơi ngưng tụ là một loại tuabin mà trong đó hơi nước, sau khi giãn nở và thực hiện công việc bên trong tuabin, được dẫn hoàn toàn vào bộ ngưng tụ (ngoại trừ rò rỉ nhỏ ở phớt trục) để ngưng tụ thành nước.

Về cơ bản bao gồm tuabin, bơm nước ngưng, bình ngưng và bơm nước tuần hoàn, tuabin hơi ngưng tụ hoạt động bằng cách cho hơi nước thải từ tuabin đi vào bình ngưng, nơi nó được làm mát và ngưng tụ từ trạng thái khí thành nước. Nước ngưng sau đó được bơm nước ngưng đưa trở lại nồi hơi. Bình ngưng đóng vai trò quan trọng trong quá trình này. Mục đích chính của nó là nâng cao hiệu suất nhiệt của tuabin. Điều này đạt được bằng cách khai thác hiện tượng hơi nước, khi được làm mát trở lại thành nước, trải qua sự giảm thể tích đáng kể. Không gian còn lại do đó tạo thành chân không, làm tăng sự giảm enthalpy lý tưởng của hơi nước.

Trên thực tế, để nâng cao hơn nữa hiệu suất nhiệt và giảm đường kính chụp ống xả của tuabin, hơi nước giãn nở một phần được trích ra từ các tầng trung gian của tuabin và dẫn đến các thiết bị gia nhiệt nước cấp để làm nóng sơ bộ nước cấp cho lò hơi. Loại này, được gọi là tuabin ngưng tụ trích hơi không điều chỉnh được, cũng được xếp vào loại tuabin ngưng tụ. Chúng là loại tuabin tiêu chuẩn chuyên dụng để phát điện trong các nhà máy nhiệt điện. Hệ thống ngưng tụ chủ yếu bao gồm bình ngưng, bơm nước tuần hoàn, bơm nước ngưng và bộ phun khí. Hơi nước thải của tuabin đi vào bình ngưng, được làm mát và ngưng tụ thành nước bằng nước làm mát tuần hoàn, sau đó được bơm nước ngưng trích ra. Sau khi được gia nhiệt ở các tầng khác nhau của thiết bị gia nhiệt nước cấp, nó được cung cấp cho lò hơi làm nước cấp.

Trong quá trình làm nguội và ngưng tụ hơi nước trong bình ngưng, thể tích của nó giảm đột ngột. Điều này tạo ra chân không trong không gian kín ban đầu chứa đầy hơi nước, làm giảm áp suất khí thải của tuabin. Do đó, độ giảm enthalpy lý tưởng của hơi nước tăng lên, nhờ vậy mà hiệu suất nhiệt của nhà máy được cải thiện. Các khí không ngưng tụ (chủ yếu là không khí) có trong khí thải của tuabin được loại bỏ bằng bộ phun khí để duy trì độ chân không cần thiết.

Tuabin hơi ngưng tụ là một thiết bị quan trọng được sử dụng rộng rãi trong sản xuất điện nhiệt và điện hạt nhân. Chức năng cốt lõi của nó là dẫn động máy phát điện thông qua sự giãn nở của hơi nước và tối ưu hóa hiệu suất chuyển đổi năng lượng.

1. Thiết lập và duy trì môi trường chân không để nâng cao hiệu quả: Hơi nước thải sau khi thực hiện công việc được xả vào bình ngưng tụ, nơi nó được ngưng tụ thành nước bằng cách tuần hoàn nước làm mát. Sự giảm thể tích đột ngột tạo ra chân không, làm giảm đáng kể áp suất khí thải và tăng độ giảm enthalpy lý tưởng của hơi nước, do đó cải thiện hiệu suất nhiệt.

2. Tạo điều kiện thuận lợi cho tuần hoàn chất lỏng làm việc và thu hồi năng lượng: Nước ngưng được đưa trở lại nồi hơi để gia nhiệt lại thông qua bơm nước ngưng, tạo thành một chu trình kín. Điều này giúp tái chế và tiết kiệm nước đồng thời giảm tiêu thụ năng lượng. Đồng thời, nhiệt thải từ hơi nước được thải ra môi trường thông qua chu trình nhiệt động lực học, đảm bảo hoạt động ổn định của hệ thống.

3. Tích hợp các chức năng phụ trợ quan trọng: Bộ phun khí liên tục loại bỏ các khí không ngưng tụ, duy trì hiệu suất chân không cao trong bộ ngưng tụ. Quá trình ngưng tụ cũng cho phép khử khí trong nước ngưng tụ (khử khí chân không), giảm ăn mòn thiết bị và nâng cao an toàn chất lượng nước.

4. Thích ứng với nhu cầu công suất cao và linh hoạt: Bằng cách tối ưu hóa thiết kế cánh quạt giai đoạn cuối và sử dụng cấu hình ống xả đa luồng, nó có thể hỗ trợ công suất đầu ra cao (ví dụ: công suất đơn vị đạt hàng trăm megawatt). Các biến thể tuabin ngưng tụ trích hơi cũng có thể cung cấp hơi trích từ các giai đoạn trung gian cho mục đích sưởi ấm, đáp ứng cả nhu cầu phát điện và sưởi ấm khu vực, do đó cải thiện hiệu suất nhiệt tổng thể (có thể đạt 50%-70%).