ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Регулирование паровых турбин из "Теплотехника 1963 " В практических условиях турбины работают при переменных нагрузках. Если режим работы потребителей изменяется, то нарушается равенство между потребляемой и вырабатываемой двигателем мощностью. За счет избыточной или недостающей мощности начинает изменяться скорость вращения двигателя. Изменение скорости вращения у машин-орудий, особенно у электрических генераторов, недопустимо, Поэтому тепловые двигатели снабжают регуляторами, которые автоматически сохраняют заданную скорость вращения вала. [c.475] Для получения импульсов, влияющих на изменение хода турбины, применяют скоростные центробежные регуляторы. Количество регуляторов различных типов очень велико. [c.475] Усилие, создаваемое центробежным регулятором, невелико и поэтому непосредственное воздействие регулятора на дроссельный клапан можно использовать только для турбин небольшой мощности. Для более мощных паровых турбин недостаточно усилий, создаваемых скоростным регулятором, а потому он воздействует на специальный усилитель — так называемый сервомотор, приводящий в действие парораспределительные устройства. Схема дроссельного регулирования с усилителем показана на рис. 29-3. Центробежный регулятор 1 при увеличении числа оборотов поднимает точку А у рычага АС. Поршни золотника 6, соединенные с рычагом АС в точке В, также начинают перемещаться вверх. Пространство в середине золотника между поршнями соединяется с верхней полостью усилителя 7 и в нее начинает поступать масло, накачиваемое насосом 3 из бака 5. Одновременно полость усилителя под поршнем соединяется золотником со сливной трубой. Под давлением масла поршень усилителя начинает опускаться вместе с соединенным с ним дроссельным клапаном 8. При опускании поршня опускается и ось С рычага АС вследствие этого начинает опускаться и точка В. Золотник становится в прежнее (среднее) положение и прекращает доступ масла в верхнюю полость усилителя. Таким образом осуществляется так называемая обратная связь, прекращающая опускание дроссельного клапана в определенном положении, из которого он может быть выведен только в случае нового перемещения муфты 2 скоростного регулятора. [c.476] Дроссельное регулирование в последнее время стали применять для мощных паровых турбин, работающих в крупных энергосистемах и снимающих базовую нагрузку. В этом случае мощность, развиваемая турбинами, почти неизменна и близка к номинальной. Поэтому для них может быть применена простейшая, наиболее дешевая система регули рования. [c.476] Такое регулирование у паровых турбин осуществляется изменением количества работающих сопел и поэтому носит название соплового. [c.477] При сопловом регулировании пар подводится параллельно к нескольким группам сопел. На рис. 29-4 показана принципиальная схема соплового регулирования. На этой схеме условно показан только один диск 1 — первой регулирующей ступени турбины, насаженный на вал 2. Сопла разделены на три отдельные группы (ЗЛ, 2 В, ЗС). Впуск пара в каждую группу сопел управляется отдельным клапаном (4Л, 4В, 4С). Для управления несколькими клапанами обычно применяют поворотный усилитель (сервомотор) 13 с радиальным поршнем 14, насаженным на ось 7, на которой укреплены кулачки 5Л, ЪВ, 5С. По ним скользят ролики 8А, 8В, 8С, сидящие на рычагах, шарнирно закрепленных в точках А, В и С. К этим рычагам присоединены штоки клапанов 4А, 4В, 4С. Ролики прижаты к кулачкам пружинами 6Л, 6S, 6С. [c.477] Существуют системы соплового регулирования, при которых клапаны открываются не с помощью системы механических рычагов, а гидравлически. При этом штоки клапанов соединяют с поршнями, помещенными в цилиндры (сервомоторы). Для открытия клапана в цилиндр специальным насосом подается масло. Клапаны прижимаются к седлам при помощи пружин, натяжение которых рассчитано так, что они открываются последовательно. Давление масла в системе устанавливается скоростным регулятором. При гидравлической связи повышается чувствительность системы регулирования. [c.479] Зависимость числа оборотов от развиваемой двигателем мощности называется статической характеристикой регулирования. [c.481] Для повышения чувствительности регулирования сотрудниками ВТИ разработана гидродинамическая система регулирования. В этой системе скоростной центробежный регулятор заменен масляным центробежным насосом (импеллером), насаженным непосредственно на вал турбины. Напор, создаваемый центробежным насосом, пронорционален квадрату числа оборотов. Это изменение напора и используется для регулирования. На рис. 29-8 представлена принципиальная схема гидродинамического регулирования. К валу турбины присоединены два масляных насоса 1 и 2. Насос 1 является импульсным и масло от него подводится к измерителю давления 3. Подача насоса / используется в инжекторе подпора 6. Это увеличивает производительность асоса и ускоряет действие системы. Использование напора в инжекторе 6 исключает воздействие на работу насоса посторонних причин. При изменении числа оборотов турбины, а следовательно, и напора масла, создаваемого насосом 1, поршень измерителя 3 перемещается и при помощи рычага АВС приводит в действие золотник 4 и усилитель 5. Насосом 2 масло подают к золотнику и усилителю, а кроме того, его используют совместно с инжектором 7 для подачи масла к подшипникам. [c.481] В настоящее время на всех турбинах большой мощности предусмотрена гидродинамическая система регулирования. [c.482] У турбин с отбором пара система регулирования усложняется необходимостью поддержания постоянного давления в отборе. [c.482] Очень часто паровые турбогенераторы работают параллельно и передают мощность в одну электрическую сеть. При параллельном включении турбин для синхронизации необходимо изменять число оборотов. [c.482] АВСВЕ в точке В присоединена пружина 1, натяжение которой можно менять при вращении маховика 2. При этом изменится положение муфты регулятора, а следовательно, и число оборотов турбины. [c.483] Кроме регуляторов, автоматически восстанавливающих число оборотов при изменении режима, на каждой турбине в обязательном порядке устанавливается предохранительный выключатель, который автоматически прекращает доступ пара в турбину при повышении числа ее оборотов более чем на 10—12%. Увеличение числа оборотов сверх нормального может возникнуть при неисправности системы регулирования. Повышение числа оборотов против нормального очень опасно для турбины, так как при этом появляются чрезмерные центробежные силы, могущие привести к механическому разрушению ротора турбины — разносу . [c.483] Предохранительный выключатель обычно представляет собой груз, эксцентрически вставленный в вал 1 турбины (рис. 29-10). Центр тяжести подвижного груза 2 находится на расстоянии у от центра вращения вала. Груз 2 удерживается в своем положении пружиной 3. При повышении числа оборотов сверх нормального груз 2 под действием центробежных сил начинает перемещаться к периферии, сжимая пружину 5 штырь 4 на грузе 2 начинает выступать из окружности вала и нажимает на рычаг, который мгновенно закрывает паровую задвижку перед турбиной. [c.483] Вернуться к основной статье