Фикс пункт (мертвая точка) турбины расположен на боковых рамах задней части ЦНД, расширение агрегата происходит к переднему подшипнику и очень мало в сторону генератора.
ЦСД выполнен прямоточным из трех частей и изготовлен из стали 15Х11МФЛ. Проточная часть ЦСД делится на часть среднего давления (ЧСД) и часть низкого давления (ЧНД). ЧСД имеет 12 ступеней давления, после которых 2/3 пара перепускается в ЦНД, а 1/3 пара проходит последние пять ступеней давления ЧНД, ЦСД и отводится в конденсатор. Диски ротора ступеней 13-24 откованы вместе с валом ступеней 25-29 – насадные. Критическая частота вращения ротора ЦСД 1620 об/мин. ЦНД выполнен двухпоточным с пятью ступенями давления в каждом потоке, изготовлен из стали Ст3. Впуск пара производится в среднюю часть цилиндра. Средняя часть ЦНД состоит из наружной и внутренней частей, компенсирующих тепловые расширения. Перепуск пара из ЦСД в ЦНД производится двумя трубами диаметром 1050 мм. Пар, пройдя соответствующую половину цилиндра, поступает в конденсатор поверхностного типа. Выхлопные патрубки ЦНД присоединяются к конденсатору путем приварки при монтаже.
2.2.2 Роторы
РВД – цельнокованый, гибкий, с критической частотой вращения 1700 об/мин. Все диски, кроме диска регулирующей ступени, снабжены отверстиями для выравнивания давления и тем самым разгрузки колодок упорного подшипника. Рабочие лопатки закреплены на дисках посредством Т-образных лопаточных хвостовиков с замками, а по периферии связаны бандажом.
РСД выполнен комбинированным: вал откован заодно с 12 дисками из стали Р2М, а диски последних пяти ступеней насажаны на вал с натягом. Материал дисков – сталь 34ХН3М. Лопатки части среднего давления закреплены на дисках посредством Т-образных хвостовиков с замками. В зоне паровпуска ротор ЦСД имеет развитый разгрузочный диск для уравновешивания осевого усилия. Критическая частота вращения 1873 об/мин.
Конструкции ротора в части низкого давления ЦСД и ротора ЦНД одинаковы. Крутящий момент в случае временного ослабления посадки передается на вал торцевыми шпонками. Лопатки первых двух ступеней РНД крепятся к дискам Т-образными, а последних трех – мощными вильчатыми хвостовиками. Они не имеют ленточных бандажей, но перевязаны титановыми проволоками. Лопатки двух последних ступеней имеют противоэрозионную защиту в виде стеллитовых напаек.
Валопровод турбины уложен на пять опорных подшипников. Передний опорный подшипник турбины расположен между ЦВД и коробкой системы регулирования. Корпус подшипника выполнен из серого чугуна. Внутри корпуса помещаются верхний нижний вкладыши, между которыми проходит передний конец РВД. Смазка переднего подшипника, как и остальных подшипников, принудительная. Масло турбинное Л марки 22 подается при давлении 1,2 кгс/см2 после маслоохладителей, на уровне оси турбины, при работе электронасосов переменного тока, и около 0,7 кгс/см2 при работе электронасосов постоянного тока. Между ЦВД и ЦСД установлен один комбинированный опорно-упорный подшипник. Корпуса подшипников ЦВД и паровпускной части ЦСД – выносные, опирающиеся на фундамент; подшипники выпускной части ЦСД и ЦНД встроены выходные патрубки. Все корпуса подшипников содержат в своих крышках аварийные масляные емкости, которые заполняются при работе основных масляных насосов; при переключении насосов и ли их отказе масляные емкости гарантируют нормальный выбег турбины после ее аварийного отключения.
Предельные значения зазоров между шейкой вала и нижним вкладышем не должны превышать на сторону на уровне горизонтальной оси от 0,001 до 0,002 диаметра вала; между шейкой вала в верней точке и вернем вкладышем – от 0,001 до 0,003 диаметра шейки вала. РВД и РСД соединены жесткой муфтой, полумуфты которой откованы заодно с валами. Между роторами ЦНД и электрического генератора установлена жесткая муфта с насадными полумуфтами. Роторы ЦСД и ЦНД соединены полужесткой муфтой.
На крышке подшипника, расположенного между ЦНД и генератором, установлено валоповоротное устройство. Для проворачивания ротора перед пуском и после останова турбины, обеспечивает частоту вращения валопровода с частотой 3,4 об/мин. При развороте турбины валоповорот отключается автоматически. При останове турбины валоповоротное устройство немедленно включается в работу. После 8 часов непрерывной работы вала поворотное устройство отключается. Через каждые 10 минут ротор турбины автоматически поворачивается на 180 градусов до полного останова турбины.
2.2.3 Корпусы
Корпус ЦВД выполнен двойным. Это позволяет иметь умеренные толщины стенок и фланцев каждого из корпусов, что способствует их быстрому и равномерному прогреву вместе с ротором и охлаждению внутреннего корпуса паром, протекающим между корпусами при работе турбины на номинальном режиме.
Внутренний корпус выполнен из стали 15Х11МФБЛ, обладающей достаточным сопротивлением ползучести при высоких рабочих температурах. Внешний корпус подвержен действию температур, не превышающих 400 °С., поэтому он изготовлен из более дешевой, но достаточно прочной стали 15Х1М1ФЛ. Внутренний корпус подвешен в наружном.
Корпус ЦСД – одностенный с двумя паровпускными патрубками. Корпус состоит из трех частей, соединенных вертикальными технологическими разъемами. Передняя часть корпуса, подверженная действию пара высокой температуры, (поступающего из промежуточного перегрева) выполнена из стали 15Х1М1ФЛ; средняя – из стали 25Л; задняя – сварена из листовой углеродистой стали.
Корпус ЦНД выполнен сварным, двухстенным. Внутренний корпус подвешен в средней части наружного корпуса на уровне горизонтального разъема, и его Фикспункт расположен на оси ЦНД в плоскости его симметрии.
2.2.4 Уплотнения
Уплотнения диафрагм ЦВД, ЦСД и ЦНД, заднее концевое уплотнение ЦСД, а также концевые уплотнения ЦНД выполнены в виде подвижных уплотнительных колец, набираемых из сегментов в диафрагмы и каминные камеры ЦСД и ЦНД.Концевые уплотнения роторов турбины выполнены без каминной. Концевые и средние уплотнения ЦВД, а также переднее концевое уплотнение ЦСД выполнены в виде завальцованных в канавки роторов усиков и неподвижных гребенчатых обойм.
Подача пара на уплотнение осуществляется из деаэратора 7 кг/см2 через коллектор с промежуточным давлением, которое поддерживается автоматически. Давление в камерах уплотнений 1,01 – 1,03 кгс/см2.
2.2.5 Парораспределение
Турбина имеет сопловое регулирование и семь отдельно стоящих регулирующих клапанов, расположенных по обе стороны ЦВД. Два стопорных клапана диаметром по 200 мм. Клапан автоматического затвора предназначен для мгновенного закрытия подачи пара в ЦВД при увеличении частоты вращения ротора сверх допустимой, при осевом сдвиге ротора и падении вакуума до 540 мм. рт. ст., падения давления в системе смазки турбины до 0,3 кгс/см2, при воздействии на ключ дистанционного отключения турбины, при отключении котла, при снижении температуры пара перед ЦВД и ЦСД до аварийного значения.
Клапаны выполнены разгруженными (разгрузка штоком). Регулирующие клапаны не разгруженные выполнены за одно со штоками и имеют индивидуальные сервомоторы. Первые две сопловые коробки включаются одновременно. Номинальная мощность (и соответствующий расход пара) обеспечивается первыми 3-мя сопловыми коробками. К трем сопловым коробкам подключены по два РК Æ75 и Æ120 мм (к 4-ой коробке – клапан Æ120 мм), из которых меньший клапан является разгрузочным для большого. Последовательность открытия обеспечивает равномерный прогрев паровпускной части турбины: клапаны № 1 и 2, подающие пар в правую нижнюю и левую верхнюю (если смотреть в сторону генератора) сопловые коробки открываются одновременно и уменьшают прижимающую силу, действующую на клапаны диаметром 120 мм, подводящие пар в эти сопловые коробки. Полное открытие первых шести клапанов, подводящих пар в три сопловые коробки, обеспечивает номинальную нагрузку турбины при номинальных параметрах свежего пара. Клапан №7, подводящий пар в правую верхнюю сопловую коробку (четвертую), является перегрузочным. Подвод пара к сопловым коробкам осуществляется гибкими паропроводами малого диаметра для уменьшения усилий, передаваемых от паропроводов на корпус турбины при различном тепловом расширении паропроводов и корпуса из-за их неодинакового прогрева.
Выполнение регулирующих клапанов в виде отдельных блоков позволило обеспечить более равномерный прогрев и остывание корпусов при переходных режимах. Это уменьшает коробления, температурное напряжение в паровпускной части турбины и повышает надежность ее работы.
После промежуточного перегрева пар проходит дублированную защиту – стопорный и отсечной клапаны, и поступает в паровпускную камеру ЦСД. Оба клапана установлены в одной коробке и имеют одно общее седло.
Две коробки стопорных и отсечных клапанов расположены по обе стороны продольной оси турбины и присоединяются в нижней половине передней части ЦСД с помощью фланцевого соединения. Обе коробки работают одновременно и подводят пар к ЦСД через одну общую сопловую камеру.
3 Описание конденсационной установки турбины К-300-240 ЛМЗ
3.1 Назначение конденсатора
Основным назначением конденсационной установки паротурбинного агрегата является конденсация отработавшего пара турбины и обеспечение за последней ступенью при номинальных условиях давление пара не выше расчетного, определенного исходя из технико-экономических соображений.
Среднее давление отработавшего пара р2 для принятых при проектировании конденсатора номинальных условий (расход воды в конденсатор, температура и расхода охлаждающей воды) составляет 3,5-6кПа (0,035-0,060кгс/см²).
Помимо поддержания давления отработавшего пара на требуемом для экономичной работы турбоагрегата уровни конденсационная установка должна также обеспечивать: