[DywergencjaRotacji]

Turbina parowa jest to silnik (maszyna cieplna) wykorzystujący energię cieplną pary wodnej, wytworzonej zwykle w kotle parowym lub wytwornicy pary, do wytworzenia energii mechanicznej, odprowadzanej wałem do innej maszyny, np. generatora elektrycznego.

Przepływ pary przez kolejne rzędy łopatek turbiny wiąże się ze spadkiem entalpii pary. Entalpia zamieniana jest na inną formę energii a mianowicie mechaniczną - odprowadzoną na wał: turbina==generator gdzie następuje przemiana energii mechanicznej w elektryczną.

Na wirniku turbiny są zabudowane łopatki zwieńczone tzw. bandażem, w energetyce zawodowej wirnik turbiny posiada wiele rzędów łopatek - zwiększa to rozmiar turbiny i powoduje to, że konieczny staje się podział turbiny na kilka części połączonych ze sobą sprzęgłami. Wyróżnia się następujące części: wysokoprężna (WP), średnioprężna (SP) oraz niskoprężna (NP). W części niskoprężnej spadek entalpii w turbinie jest największy - czyli w tej części jest wykonywana największa praca pracy. Pomiędzy rzędami łopatek w turbinie znajdują się nieruchome elementy przymocowane do korpusu turbiny tzw. kierownicami.

Para po "przejściu" przez wszystkie stopnie turbiny z części niskoprężnej odprowadzana jest do skraplacza w którym utrzymuje się warunki próżniowe i następuje jej całkowite skroplenie, kondensat ze skraplacza kierowany jest z powrotem do zbiorników zasilających a i obieg zamykamy poprzez powtórne wytworzenie pary z kotła (ale dziś nie o tym).

Skraplacz jest to zbiornik w którym panuje próżnia, a przez jego wężownice przepływa woda chłodząca, która umożliwia skroplenie się pary w skraplaczu. Ważne jest utrzymywanie w skraplaczu wysokiej próżni która jest ściśle związana z pracą jaką wykonuje para przepływając przez turbinę - co rzutuje na sprawność całego turbozespołu. Ciepło odebrane przez wodę chłodzącą jest kierowane na chłodnie kominowe/wentylatorowe/zalewy i niestety jest tracone do otoczenia. Próżnia oczywiście ściśle zależy od temperatury wody chłodzącej i jest wytwazrana w skraplaczu za pomocą smoczków parowych/pomp próżniowych.

Turbiny parowe dzieli się ze względu na wykorzystywanie pary odlotowej z turbiny i rozróżnia się:
-turbiny kondensacyjne,
-tutbiny upustowo-kondensacyjne,
-turbiny przeciwprężne.

W turbinie kondensacyjnej całe ciepło które jest w parze odlotowej jest tracone do otoczenia przez chłodnie kominowe, natomiast w turbinie upustowo-kondensacyjnej część pary o niższych parametrach niż para dolotowa jest używana do różnych celów (technologicznych, ogrzewania, etc.

Wyjątkiem jest turbina przeciwprężna która nie posiada skraplacza a para odlotowa kierowana jest na wymienniki ciepła gdzie wytworzona jest np. ciepła woda użytkowa, woda grzewcza - moc turbozespołu ściśle zależy od poboru pary przez wymiennik na wylocie.

W elektrowniach zawodowych wykorzystuje się turbiny upustowo-kondensacyjne, a w elektrociepłowniach dodatkowo turbiny przeciwprężne.

Istnieje jeszcze jeden rodzaj turbiny z tzw. pogorszoną próżnią - zamiast wody chłodzącej na skraplacz jest kierowana woda grzewcza ze stacji ciepłowniczej - ciepła nie tracimy na chłodniach tylko wykorzystujemy je ponownie (elektrociepłownie).

Zabezpieczenia turbiny realizują tzw. zawory szybko zamykające pary, zabezpieczenia turbiny są następujące:
- przed nadmiernym wzrostem prędkości obrotowej,
- przed nadmiernym spadkiem ciśnienia oleju smarującego łożyska,
- przed wzrostem ciśnienia pary przy wylocie z turbiny i spadkiem próżni w skraplaczu,
- przed zwrotnym przepływem pary upustowej do turbiny - w razie awaryjnego obciążenia turbiny,
- przed przedostaniem się wody z podgrzewaczy regeneracyjnych do turbiny

Na poniższym zdjęciu widzimy turbinę z Elektrowni Opole. Jak widać jest to ogromny silnik cieplny który, skala przedsięwięcia robi wrażenie. ( ͡° ͜ʖ ͡°) (byłem w Kozienicach i jest jeszcze większe wrażenie)

W komentarzu schemat obiegu cieplnego Rankine'a dla niezorientowanych ( ͡° ͜ʖ ͡°)

Zagadka na dziś:
Dlaczego ciepło odbierane w skraplaczu w elektrowniach jest tracone do otoczenia (w chłodniach) a nie wykorzystane do jakichś celów?

#ciekawostki #gruparatowaniapoziomu #energetyka #elektrownie #qualitycontent #ejboners

[Ssipalec]

@losBamberos88 dzięki ;)

[T.....a]

@Ssipalec: Odpowiedź @losBamberos88 jest prawdziwa, jednak wydaje mi się, że nie wyjaśnia zbyt wiele.

Od strony 'mechanicznej' w turbinie energia kinetyczna przepływającej pary zamieniana jest na energię kinetyczną wirnika. Zwiększenie różnicy ciśnień (np. poprzez obniżenie ciśnienia w skraplaczu) powoduje wzrost prędkości przepływu (równanie Bernoulliego), a zatem wzrost ilości tej energii, czyli większą pracę turbiny. Od strony 'termodynamicznej' praca turbiny jest proporcjonalna do spadku entalpii w turbinie, entalpia zaś jest funkcją ciśnienia

[Aradan]

@DywergencjaRotacji: Tak, żeby się doczepić. W skraplaczu nie ma próżni tylko ciśnienie niższe od atmosferycznego, potocznie nazywane próżnią.

[K.....1]

@DywergencjaRotacji: spadek sprawności pary? Zjawisko entalpii?

[RandomowyMirek]

największa praca pracy

@DywergencjaRotacji: ?

[DywergencjaRotacji]

@Aradan: słusznie! ( ͡° ͜ʖ ͡°)

[gucios]

@DywergencjaRotacji: Opis całkiem spoko, ale nasunęła mi się uwaga, że największy spadek entalpii (a co za tym moc uzyskiwana z pary) jest w części wysokoprężnej, a nie niskoprężnej (jak w Twoim opisie).

Warto też dodać, że to co jest odsłonięte na zdjęciu to trzy części NP turbiny, a części SP i WP nie widać. Turbina 900MW, która jest w Opolu ma właśnie aż 3 części NP, z powodu objętości pary (im

[DywergencjaRotacji]

@RandomowyMirek: praca pary* miało być.
Wybaczcie literówki, piszę to po nocach w pracy a staram się opisać wszystko własnymi słowami, a nie sypać definicjami.

[DywergencjaRotacji]

@gucios: proszę porównać spadek entalpii po przejściu przez WP, a NP w turbinie.

[vostok]

w skraplaczu ciepło pary odlotowej jest przekazywane do wody chłodzącej,

@DywergencjaRotacji: a ile stopni ma para wpadająca do skraplacza?

[gucios]

@DywergencjaRotacji: Dobra, też się zapędziłem, patrzę właśnie na wartości mocy, uzyskiwanej z poszczególnych części. Spadek jest większy w NP - mój błąd. Uzyskiwana moc jest większa w WP, przez to, że strumień masowy pary jest większy.

[DywergencjaRotacji]

@vostok: a w jakiej turbinie? a przy jakim obciążeniu? a jakie obciążenie na upustach?

[vostok]

a w jakiej turbinie? a przy jakim obciążeniu? a ile ma woda chłodząca?

@DywergencjaRotacji: dajesz zagadkę o cieple w skraplaczu, też bez podania temperatur, więc się dopytuję o temp pary na wlocie do skraplacza.

[DywergencjaRotacji]

@vostok: bo jest tyle niewiadomych że musiałbyś policzyć bilans cieplny całej elektrowni.

[vostok]

bo jest tyle niewiadomych że musiałbyś policzyć bilans cieplny całej elektrowni.

@DywergencjaRotacji: czyli twoja zagadka jest po prostu głupia. Bez szczegółowych danych, to równie dobrze można sobie wymyślić, że strumienie można tak dobrać, żeby kondensat miał 60 czy 70 stopni, co można wykorzystać np. do ogrzania pomieszczeń fabrycznych.

[vostok]

Próżnia oczywiście ściśle zależy od temperatury wody chłodzącej i jest wytwazrana w skraplaczu za pomocą smoczków parowych/pomp próżniowych.

@DywergencjaRotacji: chyba nie do końca ogarniasz zasadę działania skraplaczy. Pompy próżniowe nie wytwarzają próżni, a usuwają gazy inertne pozostałe po wkropleniu pary. Sama próżnia, a właściwie obniżone ciśnienie jest uzyskiwane poprzez fakt kondensacji pary do cieczy i wynikającej z tego bardzo dużej zmiany objętości. Oczywiście para zajmuje większą objętość, niż analogiczna ilość cieczy.

[majki1299]

@DywergencjaRotacji: gdzie pracujesz? Pzdr

[DywergencjaRotacji]

@vostok:

czyli twoja zagadka jest po prostu głupia.

Tak tak, głupia.

Pompy próżniowe nie wytwarzają próżni, a usuwają gazy inertne pozostałe po wkropleniu pary. Sama próżnia, a właściwie obniżone ciśnienie jest uzyskiwane poprzez fakt kondensacji pary do cieczy i wynikającej z tego bardzo dużej zmiany objętości.

Tak, powinienem użyć pojęcia "głębokość próżni"? I "podciśnienie".

@majki1299:

W piekarni.

[DywergencjaRotacji]

czyli twoja zagadka jest po prostu głupia

@vostok: pytanie zadałem z myślą o tym, że jak widzę januszy i grażyny z tekstami "o jesu ile ciepła idzie w gwizdek przez te kominy, mogliby to wykorzystać", albo "zamiast ogrzewać miasto to tyle pary wypuszczajo" to mnie słabi.

[Voltaire]

@DywergencjaRotacji: Zawsze można tego ciepła użyć w turbinach gazowych o obiegu zamkniętym opartych np o izobutan. Rozprężający się gaz napędza łopatki.. Wiem, że to nie jest popularne ale nie jest też niewykonalne.