Tuabin hơi nước nhiệt độ cao và áp suất cao

Tuabin hơi nước nhiệt độ cao, áp suất cao (HTHP)

Tuabin hơi nước nhiệt độ cao, áp suất cao là loại tuabin hơi nước hoạt động trong phạm vi áp suất hơi chính cao, đại diện cho một loại quan trọng trong các tuabin hơi nước công nghiệp và thiết bị phát điện.

1. Đặc điểm cấu trúc: Tuabin hơi HTHP thường sử dụng thiết kế vỏ kép, bao gồm vỏ ngoài chia theo chiều ngang và vỏ trong chia theo chiều dọc. Cấu hình này tối ưu hóa sự phân bố ứng suất nhiệt và giảm thiểu rủi ro rò rỉ hơi nước. Các giá đỡ ổ trục được lắp đặt riêng biệt với móng, tạo điều kiện thuận lợi cho việc quản lý giãn nở nhiệt. Vỏ trong thường sử dụng cấu trúc dạng thùng, đạt được sự căn chỉnh chính xác thông qua các tai đỡ ​​và chốt định vị. Các vùng cân bằng áp suất được tích hợp để chống lại các lực thẳng đứng, do đó tăng cường sự ổn định hoạt động.

2. Nguyên lý hoạt động và phân loại: Tuabin hoạt động dựa trên nguyên lý giãn nở hơi nước để chuyển hóa năng lượng nhiệt thành năng lượng cơ học. Tuabin hơi cao áp có thể được phân loại theo nguyên lý hoạt động thành loại xung lực và loại phản lực, phân biệt bởi mức độ giãn nở của hơi nước bên trong các cánh quạt cố định và chuyển động. Phân loại theo các thông số hơi nước, tuabin cao áp, cùng với tuabin hạ áp và các loại khác, tạo thành một hệ thống phân cấp.

3. Lĩnh vực ứng dụng: Tua bin hơi cao áp được sử dụng rộng rãi trong các nhà máy nhiệt điện, các quy trình hóa học quy mô lớn (ví dụ: vận hành máy nén trong các nhà máy tổng hợp amoniac), luyện kim và hệ thống động cơ đẩy hàng hải. Đặc tính áp suất cao của chúng làm cho chúng phù hợp với các ứng dụng đòi hỏi mật độ công suất cao và chuyển đổi năng lượng hiệu quả.

4. Sự tiến hóa công nghệ: Các tuabin hơi cao áp hiện đại đang phát triển theo hướng các thông số cao hơn và công suất lớn hơn, chẳng hạn như các tổ máy dưới tới hạn và trên tới hạn, để cải thiện hiệu suất nhiệt và giảm chi phí điện năng bình quân. Về cấu trúc, các thiết kế như vỏ kết hợp cao áp và trung áp và rôto rèn nguyên khối thường được áp dụng để nâng cao độ tin cậy và hiệu quả chi phí.

Các thông số hiệu suất chu trình của tuabin hơi HTHP

Hiệu suất chu trình của tuabin hơi HTHP đề cập đến tỷ lệ giữa công suất đầu ra trên mỗi đơn vị nhiên liệu và giá trị nhiệt lượng của đơn vị nhiên liệu đó. Tuabin hơi HTHP có đặc điểm là hiệu suất chu trình cao, chủ yếu là do các yếu tố sau:

1. Tuabin cho phép hơi nước ở nhiệt độ cao, áp suất cao đi thẳng vào tuabin, giảm thiểu công suất cần thiết trong nồi hơi và do đó giảm tổn thất nhiệt.

2. Thiết kế tối ưu hóa cánh tuabin và vòi phun giúp giảm thiểu tổn thất do tản nhiệt.

3. Trong điều kiện nhiệt độ và áp suất cao, hơi nước giãn nở đáng kể qua các tầng tuabin, giải phóng năng lượng một cách hoàn toàn hơn.

4. Thiết kế hệ thống tuabin hợp lý và tối ưu hóa chu trình nhiệt động lực học giúp nâng cao hiệu quả sử dụng năng lượng nhiệt.

Tuabin hơi cao áp là một động cơ sơ cấp quay sử dụng hơi nước ở nhiệt độ và áp suất cao làm chất làm việc. Chức năng cốt lõi của nó là chuyển đổi hiệu quả năng lượng nhiệt của hơi nước thành năng lượng cơ học. Nó được ứng dụng rộng rãi trong sản xuất điện, truyền động công nghiệp và thu hồi năng lượng.

Trong lĩnh vực phát điện: Là một thành phần quan trọng trong các nhà máy nhiệt điện hoặc điện hạt nhân, tuabin hơi cao áp dẫn động máy phát điện. Chúng có đặc điểm là công suất đầu ra và hiệu suất cao, phù hợp với các nhà máy điện nền quy mô lớn hoặc hệ thống phát điện và nhiệt kết hợp (CHP).

Trong các quy trình công nghiệp: Chúng trực tiếp vận hành các máy móc lớn như máy nén, máy bơm và quạt, đặc biệt là trong các ngành công nghiệp hóa dầu, phân bón và luyện kim. Chúng cung cấp nguồn điện ổn định cho các thiết bị tải trọng cao và có thể đáp ứng nhu cầu gia nhiệt của quy trình thông qua việc trích xuất hoặc sử dụng hơi nước thải áp suất ngược, cho phép tận dụng năng lượng theo kiểu tầng.

Ưu điểm kỹ thuật: Nhờ thiết kế thông số tiên tiến như chu trình siêu cao áp và siêu tới hạn, tuabin hơi cao áp có thể đạt hiệu suất nhiệt vượt quá 40%, một số hệ thống chu trình hỗn hợp thậm chí vượt quá 50%, góp phần giảm tiêu thụ năng lượng và khí thải. Cơ cấu quay của chúng cũng mang lại tuổi thọ cao và khoảng thời gian bảo trì ổn định.

Hệ thống hỗ trợ phụ trợ: Bơm dầu cao áp cung cấp chất bôi trơn, kiểm soát áp suất dầu và cho phép thực hiện các chức năng dừng khẩn cấp, đảm bảo hoạt động an toàn và đáng tin cậy.