Небольшая паровая турбина

Типы малых паровых турбин

Малая паровая турбина - это устройство, которое преобразует энергию высокотемпературного пара в полезную механическую энергию или вращательную энергию. Основные типы малых паровых турбин включают:

• Промышленные паровые турбины

  Малые промышленные турбины часто проектируются для конкретных применений, поскольку многие фабрики используют их для выработки электроэнергии наряду с их основными электроподключениями. Кроме того, поскольку они могут быть изготовлены для использования различных видов топлива для производства пара, это делает их применимыми во многих промышленных условиях. Мощность, которую может вырабатывать малая промышленная паровая турбина, варьируется от примерно 0,5 МВт до 30 МВт.

• Паровые турбины в сборе

  Паровая турбина в сборе - это полностью собранный и протестированный агрегат, поставляемый как единое целое. Он включает в себя паротурбинный генератор, вспомогательные системы и системы управления, все в установке на салазках. Этот тип турбины является популярным выбором среди мелких производителей электроэнергии, разработчиков микросетей и промышленных предприятий для децентрализованного производства энергии благодаря простоте конструкции, сокращению времени монтажа и небольшому размеру.

• Противодавлениевые паровые турбины

  Противодавлениевая турбина - это тип паротурбинного генератора, который преобразует расширяющуюся энергию пара в полезную энергию, поддерживая при этом высокотемпературный выход пара для последующих процессов. Противодавлениевая паровая турбина работает за счет использования регулятора турбины для изменения давления пара, подаваемого в турбину. Это изменение потока пара приводит к изменению скорости турбины и количества вырабатываемой электроэнергии. Одним из распространенных применений противодавлениевой паровой турбины является ее использование на нефтеперерабатывающих заводах и нефтехимических заводах, где необходим высокотемпературный выход пара для дальнейшей обработки.

• Конденсационные паровые турбины

  Избыточное тепло, выделяемое при конденсации пара, часто улавливается, рециркулируется и используется по всему объекту с помощью эффективной системы рекуперации тепла. Конденсационные турбины могут вырабатывать электроэнергию из доступного отработанного пара, что позволяет сделать процесс более эффективным, сокращая потребность в постоянном производстве нового пара.

• Импульсные паровые турбины

  Основными рабочими компонентами импульсной паровой турбины являются ротор и диск. Неподвижные сопла направляют пар на движущиеся лопатки, которые установлены на роторе. Скорость турбины в основном определяется перепадом давления в движущемся паре.

• Реактивные паровые турбины

  В реактивной паровой турбине пар воздействует на движущиеся лопатки, которые также называются роторными лопатками. Ротор и статор в реактивной паровой турбине такие же, как и в импульсной паровой турбине. Однако скорость и перепад давления реактивной турбины ниже, чем у импульсной турбины.

• Микропаровые турбины

  Микропаровая турбина - это просто миниатюрная версия традиционной паровой турбины, работающей по тому же основному принципу. Их диаметр обычно меньше 20 мм, и их можно использовать для сбора энергии от низкотемпературного отходящего тепла на промышленных объектах или в небольших приложениях, таких как питание удаленных датчиков или небольших электронных устройств.

• Паровые турбины с двойным корпусом

  Паровая турбина с двойным корпусом имеет два отдельных корпуса, которые являются высокотемпературным и среднетемпературным/низкотемпературным секциями. Эта конструкция обеспечивает эффективное многоступенчатое расширение пара, что приводит к улучшению преобразования энергии. Турбины с двойным корпусом превосходят в приложениях с большой выработкой электроэнергии, где важно обрабатывать огромные объемы пара. Их способность эффективно извлекать энергию из пара значительно способствует общей производительности и производительности промышленных процессов и систем выработки электроэнергии.

Характеристики и техническое обслуживание

Характеристики

• Мощность: Малые паровые турбины обычно преобразуют менее 30 мегаватт мощности. Многие небольшие агрегаты производят от 1 мегаватта до 100 киловатт.
• Давление на входе: Это давление подачи высокотемпературного пара, поступающего в турбину. Для малых турбин оно может варьироваться от примерно 1000 фунтов на квадратный дюйм (psi) до 2500 psi или выше. Более высокое давление на входе означает большее усилие для вращения лопастей.
• Давление выхлопа: После того, как пар совершил работу внутри турбины, он высвобождается при более низком давлении. Это называется давлением выхлопа. Для малых турбин выхлоп может составлять около 2-5 фунтов давления на квадратный дюйм (psi) выше вакуума в конденсаторах. Более низкое давление выхлопа позволяет более полно расширять пар для извлечения энергии.
• Скорость вращения: Малые паровые турбины обычно работают со скоростью от 3600 до 12000 оборотов в минуту (об/мин). При 3600 об/мин скорость турбины совпадает со скоростью вращения электрического генератора для преобразования паровой мощности в электричество. Более высокие скорости используются для прямого механического привода.
• Количество лопастей: Конструкторы турбин рассчитывают, сколько лопастей лучше всего подходит для размера их агрегата. Малые паровые турбины обычно имеют от 10 до 50 лопастей. Большее количество лопастей позволяет более полно расширять пар внутри турбины.

Техническое обслуживание

Регулярное техническое обслуживание имеет решающее значение для поддержания исправной работы малых паровых турбин на электростанциях. Некоторые важные задачи по техническому обслуживанию:

• Еженедельная визуальная проверка: Проверяйте турбину и близлежащие области каждую неделю. Осмотрите турбину на наличие утечек, трещин или ослабленных деталей. Осмотрите также паропроводы и дренажные устройства для конденсата. Убедитесь, что нет необычных шумов или действий.
• Ежемесячные проверки: Проверяйте критические компоненты, такие как паровой клапан на входе, выпускной клапан и уровни вибрации, каждый месяц. Убедитесь, что входные и выпускные клапаны работают правильно и не протекают. Также отслеживайте вибрацию турбины с помощью ручных анализаторов или встроенных датчиков. Более высокие, чем обычно, вибрации могут указывать на такие проблемы, как повреждение лопастей, износ подшипников или несоосность.
• Ежеквартальная смазка: Смазывайте турбинные смазочные материалы каждые три месяца, чтобы смазывать критические движущиеся части. Смазка помогает охлаждать, защищать и смазывать подшипники, уплотнения и муфту. Очистите точки смазки перед нанесением и удалите излишки смазки после нанесения. Регулярная смазка предотвращает износ и продлевает срок службы.
• Ежегодный капитальный ремонт: Проводите полный осмотр и капитальный ремонт малой паровой турбины один раз в год. Это тщательное обслуживание включает в себя разборку основных компонентов. Замените изношенные детали, такие как уплотнения, подшипники и муфты. Очистите и отремонтируйте любые засоры в конденсационной системе. Подробный ежегодный осмотр позволяет турбине работать надежно.

Сценарии применения малых паровых турбин

Малые паровые турбины - это универсальное оборудование, широко используемое в различных отраслях промышленности. Их способность преобразовывать тепловую энергию от высокотемпературного пара в механическую энергию делает их идеальным кандидатом для многочисленных применений.

Малые турбины широко используются на пищевых предприятиях, особенно тех, которые занимаются производством алкогольных напитков, таких как виски, или продуктов брожения. В таких случаях турбина в основном используется для экстракции жмыха и когенерации. Во время когенерации будет вырабатываться часть электроэнергии, а избыточное тепло будет использоваться для дистилляции.

Малые паровые турбины также широко применяются в нефтегазовом секторе. Здесь они в основном используются для привода насосов и компрессоров, факелов, переработки природного газа и оффшорной электроэнергии. При приводе насосов и компрессоров малая паровая турбина будет напрямую соединена с валом компрессора или насоса. Это обеспечит необходимую вращательную мощность для привода оборудования. При переработке природного газа паровая турбина оснащается генератором, который будет преобразовывать тепловую энергию пара в электричество. Эта электроэнергия затем будет использоваться для питания оборудования и процессов на объекте. На морских объектах малые паровые турбины используются для выработки электроэнергии для питания морских платформ и буровых установок, расположенных в море. Их также можно использовать для привода механического оборудования, такого как насосы и компрессоры.

И наконец, малые паровые турбины используются в гидроэнергетике. Будучи возобновляемым источником энергии, гидроэнергетика использует малые паровые турбины для преобразования тепловой энергии пара в механическую энергию, которая затем будет использоваться для выработки электроэнергии.

Как выбрать малые паровые турбины

Перед покупкой промышленных паровых турбин для продажи необходимо оценить некоторые факторы, поскольку эти факторы будут определять эффективность и производительность паровой турбины.

• Анализ требований системы

  Прежде чем покупать паровую турбину, сначала проанализируйте требования системы. Учитывайте такие вещи, как количество необходимой теплоты, давление и расход рабочего тела, а также любые специальные требования к эксплуатации или интеграции. Это поможет выбрать паровую турбину, характеристики которой соответствуют потребностям системы.

• Соответствие рабочей среды

  Совместите рабочее тело и паровую турбину. Различные малые паровые турбины предназначены для определенных рабочих тел, таких как водяной пар или органический пар. Обеспечьте совместимость для достижения оптимальной производительности и эффективности.

• Эффективность и производительность

  Рассмотрите эффективность и производительность малой паровой турбины. Оцените изоэнтропный КПД, экзергетический КПД и КПД преобразования энергии паровой турбины. Выберите паровую турбину с высокой эффективностью и хорошей производительностью, чтобы максимизировать использование энергии и получить экономическую выгоду.

• Интеграция и модульность

  Выберите паровую турбину, которую легко интегрировать и совместить с существующей системой. Также учитывайте модульную конструкцию паровой турбины. Модульную паровую турбину легко собрать, разобрать или модернизировать, что помогает адаптироваться к меняющимся требованиям системы и снизить затраты на техническое обслуживание.

• Экология и безопасность

  Учитывайте экологические и санитарные аспекты. Выберите малую паровую турбину, которая соответствует экологическим стандартам и имеет хорошую систему контроля выбросов, чтобы уменьшить воздействие на окружающую среду и обеспечить безопасность эксплуатации.

Часто задаваемые вопросы о малых паровых турбинах

В1: Для чего используются малые паровые турбины?

О1: Как правило, малые паровые турбины в основном используются на небольших электростанциях и промышленных предприятиях. На промышленных предприятиях их также можно использовать для рециркуляции отходящего тепла от других процессов для выработки большего количества электроэнергии, что повышает общую эффективность.

В2: Какова максимальная выходная мощность малой паровой турбины?

О2: Мощность малых паровых турбин обычно варьируется от 100 кВт до 5 МВт. Однако некоторые конструкции могут выходить за пределы 5 МВт.

В3: Каков срок службы малой паровой турбины?

О3: Обычно срок службы малой паровой турбины составляет от 25 до 30 лет. Однако при хорошем техническом обслуживании и правильной эксплуатации некоторые малые турбины могут прослужить до 40 лет и более.

В4: Насколько шумна малая паровая турбина?

О4: Малые паровые турбины считаются шумными машинами, и их типичный уровень шума может варьироваться от примерно 100 до 130 децибел на расстоянии одного метра. Заказчики могут захотеть рассмотреть возможность установки звуконепроницаемых кожухов и глушителей, чтобы снизить уровень шума турбины до уровня, соответствующего нормативным требованиям.