Паровая турбина

Паровая турбина – это тепловой двигатель роторного типа. Назначение турбины, как элемента тепловой схемы цикла – непрерывный процесс преобразования потенциальной (тепловой) энергии рабочего тела, в нашем случае пара, в механическую энергию вращения ротора.

Преобразование энергии в паровой турбине происходит в два этапа. Сначала тепловая энергия пара преобразуется в процессе расширения в соплах в кинетическую энергию потока пара, затем на лопатках кинетическая энергия преобразуется в механическую энергию вращения ротора.

В энергоблоках АЭС устанавливается одна или две турбоустановки, которые включают турбину, конденсационное устройство, систему регенерации, установку сепараторов-перегревателей, насосы и другое вспомогательное оборудование.

Тихоходная турбина насыщенного пара К-1000-60/1500 мощностью 1000 МВт предназначена для непосредственного привода генератора переменного тока ТВВ-1000-4. Турбина входит в состав моноблочного энергоблока с реактором типа ВВЭР-1000.

Турбина конденсационного типа представляет собой одновальный четырехцилиндровый агрегат без регулируемых отборов пара, с сепарацией и с однократным двухступенчатым паровым промежуточным перегревом в СПП.

Свежий пар подается к четырем комбинированным стопорно-регулирующим клапанам. Паровые фильтры установлены в корпусах клапанов. После регулирующих клапанов пар поступает в ЦВД. ЦВД выполнен двухпоточным и имеет семь ступеней давления на каждом потоке.

Из ЦВД пар попадает в СПП, а затем в ЦНД. Цилиндры ЦНД двухпоточные, по семь ступеней давления на каждом потоке. Из ЦНД отработанный пар направляется через патрубки в конденсаторы.

Паровая турбина типа К-1000-60/3000 мощностью 1000 МВт предназначена для работы в составе энергоблока АЭС с реактором ВВЭР-1000 на насыщенном паре.Турбина представляет собой одновальный пятицилиндровый агрегат, состоящий из симметричного двухпоточного ЦВД и четырех симметричных двухпоточных ЦНД.

Для удаления влаги и перегрева пара, поступающего в ЦНД, между ЦВД и ЦНД установлены четыре аппарата промежуточного СПП.

Турбина работает на насыщенном паре с давлением пара перед стопорными клапанами 5,88 МПа и имеет семь нерегулируемых отборов пара для подогрева питательной воды в системе регенерации до температуры 218 ˚C.

Срок службы турбин – 30 лет.

Система сепарации и промежуточного перегрева пара

В турбоустановке К-1000-60/1500 установлено четыре сепаратора пароперегревателя типа СПП-1000. СПП применяются для снижения конечной влажности пара, т. е. для обеспечения нормальных условий эксплуатации последних ступеней ЦНД путем сепарации и перегрева пара, отработавшего в ЦВД.

Для улучшения работы сепарационной части СПП между ЦВД и СПП установлены четыре пленочных сепаратора, которые удаляют до 7% влаги.

В состав системы промперегрева также входят:

• четыре сепаратосборника (СС), предназначенные для сбора влаги, отделенной из проходящего через сепарационную сеть СПП и отвода ее в ПНД, либо насосами слива сепаратора в линию основного конденсата за ПНД;

• два конденсатосборника первой ступени, отводящие конденсат греющего пара первой ступени либо в ПВД, либо в деаэратор;

• два конденсатосборника второй ступени, отводящие конденсат греющего пара второй ступени либо в ПВД, либо в деаэратор.

Осушенный в сепараторе пар поступает в межтрубное пространство 1 ступени пароперегревателя, где происходит его окончательная сушка и частичный перегрев. Во второй ступени происходит окончательное перегревание пара. Греющим паром для первой ступени пароперегревателя служит пар первого отбора ЦВД турбины при давлении 2,7 МПа и температуре 228,1 ˚С. Греющий пар подходит к подводящим камерам первой ступени, где раздается по кассетам, и, конденсируясь, отдает тепло и перегревает пар.

Греющим паром для второй ступени пароперегревателя служит острый пар давлением 5,7 МПа и температурой 272,3 ˚C. Греющий пар подходит к двум подводящим камерам второй ступени, из которых раздается по кассетам.

Поверхность нагрева пароперегревателя выполнена из продольно оребренных труб, объединенных в шестигранные кассеты. Первая ступень пароперегревателя состоит из 80 кассет, вторая из 107 кассет. Кассета собранна из 37 продольных труб расположенных по треугольной разбивке.

Характеристики СПП ПТУ К-1000-60/1500

Наименование параметра	Значение в номинальном режиме
Перегреваемый пар
Расход пара на входе, т/ч	1180
Давление пара на входе, МПа	1,05
Температура пара на входе, ˚C	184,8
Влажность на входе, %	1,6
Расход за сепаратором, т/ч	1040
Влажность за сепаратором, %	0,1 – 0,2
Температура пара за первой ступенью, ˚C	207,9
Температура пара на выходе из СПП, ˚C	250
Гидравлическое сопротивление, МПа	0,01 – 0,035
Греющий пар первой ступени
Расход пара, т/ч	37,7
Давление пара на входе, МПа	2,66
Температура пара на входе, ˚C	228,1
Влажность на входе, %	764,9
Греющий пар второй ступени
Расход пара, т/ч	64,9
Давление пара на входе, МПа	5,72
Температура пара на входе, ˚C	272,3
Влажность на входе, %	0,5