Паровая и газовая турбина: особенности и обслуживание

1. Газовая турбина: плюсы и минусы
2. Основные преимущества и недостатки паровой турбины
3. Обслуживание газовых и паровых турбин

Газовые и паровые турбины являются важными элементами производства энергии. Они представляют собой силовые двигатели, преобразующие кинетическую энергию движущихся тел в механическую работу посредством вращения лопастного ротора.

Газовая турбина: плюсы и минусы

Рис. 1. Газовая турбина

Компонентами газовой турбины являются:

• Компрессор – сжимает входящий воздух и под давлением подает в камеру сгорания.
• Камера сгорания – здесь газ или топливная жидкость воспламеняется, образуя расширяющийся газовый поток высокой температуры.
• Лопаточный ротор – преобразует расширяющийся газ в механическую энергию за счет вращения лопастей, которые приводят в действие генератор электрической энергии.

Преимущества газовой турбины:

• Простое устройство и меньший вес по сравнению с паровой турбиной
• Небольшой расход воды и масла
• Быстро вводится в работу
• Работает на топливе любого качества и в любых условиях
• Вырабатывает меньше вредных веществ
• В конструкцию входит минимальное число трущихся деталей, поэтому турбина имеет долгий срок службы, и при ее работе создаётся меньшее число вибраций
• Высокая энергоэффективность, благодаря чему затраты на покупку турбины быстро окупаются

Недостатки:

• Высокий уровень шума
• Ограниченная мощность
• Большая часть мощности уходит на работу компрессора
• Начальная температура при работе турбины должна быть около 500 °С

Основные преимущества и недостатки паровой турбины

Рис. 2. Паровая турбина

Паровая турбина преобразует энергию пара в механическую работу. Ее компонентами являются:

• Лопатки турбины – пар воздействует на лопасти, закрепленные по окружности ротора параллельно оси вращения, приводя ротор в действие.
• Ротор – рабочий подвижный элемент с установленными лопастями передает энергию пара на вал.
• Статор – неподвижная часть с соплами для подачи под давлением нагретого до высокой температуры пара, направленного вдоль роторного вала или перпендикулярно ему.
• Вал – преобразует пар в механическую работу и обеспечивает необходимую герметизацию.

Плюсы паровой турбины:

• Работает на всевозможных видах топлива: газ, уголь, отработанный пар промышленных процессов, возобновляемые источники энергии и т.д.
• Высокий КПД
• Длительный срок службы
• Широкий диапазон мощностей

Минусы:

• Процесс ввода турбины в работу занимает несколько суток
• Сложная технология сервисного обслуживания и ремонта
• Высокая стоимость
• Образует большое количество вредных выбросов
• В электроэнергию преобразуется меньшая часть тепловой энергии, образовавшейся от сгорания топлива

Обслуживание газовых и паровых турбин

Рис. 3. Обслуживание турбины

Элементы турбин функционируют в условиях колоссальных нагрузок, агрессивной среды и высокой температуры, что приводит к их повреждениям.

Детали изготавливаются из высококачественных материалов и проходят термическую обработку, но этого не всегда бывает достаточно. Инновационной разработкой для защиты элементов, функционирующих в экстремальных условиях, являются антифрикционные твердосмазочные покрытия.

Материалы MODENGY 1001, MODENGY 1002, MODENGY 1005, MODENGY 1007, MODENGY 1014 от российской компании "Моденжи" увеличивают ресурс деталей турбин (клапанов стравливания давления, подшипников скольжения, прессовых посадок, ходовых винтов, крепежа, конденсатоотводчиков), снижают трение и износ, защищают их от перегревов и других неблагоприятных факторов, а также обеспечивает легкую сборку и демонтаж при обслуживании или ремонте.

Рис. 4. Лопатки турбин до и после нанесения покрытия MODENGY 1001 на хвостовики

Двигатель турбины необходимо периодически прослушивать и проверять, чем и занимается специальный обслуживающий персонал. Специалисты внимательно следят за показателями соответствия функциональным требованиям и определяют степень загрязненности внутренних полостей турбины, работоспособность теплообменников, компрессора.

Возврат к списку