A turbină cu aburgeneratorul condus, uneori cunoscut sub numele de „turbo generatoare”, poate fi cel mai bine explicat prin înțelegerea separată a unei turbine cu abur și a unui generator. O turbină cu abur este un motor antrenat de abur. Apa este încălzită la o temperatură extrem de ridicată pentru a o transforma în abur. Energia creată de aburul înalt presurizat este convertită în energie mecanică care rotește paletele din turbina cu abur. Iar un generator este cel mai bine descris ca fiind o mașină prin care energia mecanică este transformată în energie electrică. Firele spiralate utilizate într-un generator se rotesc în interiorul unui câmp magnetic, ceea ce face ca un curent electric să circule prin fir.
Când o turbină cu abur este conectată la un generator, aceasta produce energie electrică și este cunoscută sub numele de generator acționat cu turbină cu abur. Sistemele auxiliare încorporate le fac să funcționeze în siguranță și cu o eficiență mai mare.
Generatoarele acționate de turbine cu abur sunt utilizate în mod obișnuit în centralele solare termice electrice, cărbunele, geotermale, nucleare, centralele de incinerare a deșeurilor și centralele electrice pe gaz natural. De asemenea, sunt utilizate pe scară largă în ciment, zahăr, oțel, hârtie, produse chimice și alte industrii.
Generatoarele acționate de turbine cu abur sunt în general mașini de mare viteză. Cea mai mare parte a energiei electrice din lume este produsă de centrale electrice acționate de turbine cu abur. Numai în Statele Unite, aproximativ 85.0% din electricitate este produsă folosind generatoare cu turbine cu abur.
Generatoarele acționate cu turbină cu abur pot avea dimensiuni foarte mari. Rareori depășesc aproximativ 1.500 de megawați (2 milioane de cai putere) la capătul de sus și sunt utilizați și la scară mică, până la aproximativ 500 kW (670 de cai putere) la partea de jos.
Principiul de funcționare al unui generator cu abur
Într-un generator cu turbină cu abur, căldura este generată dintr-o sursă. Există un cazan care conține apă și căldura este folosită pentru a o transforma în abur care este de temperatură ridicată și presiune ridicată. Producția de abur depinde de debitul și suprafața transferului de căldură și de căldura de ardere utilizată. Acest abur de la cazan este împins în turbină prin duze, care învârt lamele montate pe un arbore. Turbina cu abur este formată dintr-o carcasă de care sunt fixate în interior palele staționare și un rotor are pale mobile la periferie.
Există două tipuri de bază de turbine cu abur– turbine de impuls și turbine de reacție; ale căror pale sunt proiectate pentru a controla viteza, direcția și presiunea aburului pe măsură ce acesta trece prin turbină. Generatorul este atașat la turbină și atunci când paletele turbinei se rotesc, face ca generatorul să funcționeze pe principiul inducției magnetice și creează electricitate. Metoda de recuperare a energiei electrice depinde de modul în care va fi utilizată. Aburul este condensat de obicei într-un condensator. Prin urmare, un cazan, o turbină cu abur, un generator și un condensat formează componentele principale într-o instalație generatoare alimentată cu abur. Turbinele cu abur pot fi făcute să funcționeze și fără condensator, dar oferă o capacitate de putere considerabil mai mică pentru aceeași dimensiune a turbinei.
Turbine cu impuls:Aici, rotorul se rotește din cauza forței mari sau a împingerii directe a aburului asupra palelor.
Turbine de reacție:Aici, rotorul se rotește mai degrabă dintr-o forță de reacție decât dintr-o forță de impact sau impuls.
Forța reactivă provine din modificarea energiei presiunii aburului pe măsură ce aburul părăsește paletele. Această metodă funcționează în general la o eficiență mai mare decât turbinele cu impuls.
Funcționarea unei turbine cu abur mai mari poate fi complexă și dificil de înțeles, deoarece folosește un set de pale pe rotor. Fiecare set de lame se numește o etapă care funcționează fie prin impuls, fie prin reacție. Un amestec de etape de impuls și reacție complică funcționarea acestuia, deoarece aceste seturi de lame sunt toate montate pe aceeași axă a rotorului și toate rotind generatorul în același timp.
Turbinele cu abur își reglează viteza cu ajutorul supapelor automate și a unui regulator de control, astfel încât să genereze putere optimă, după cum este necesar, în orice moment.
Turbinele variază, de asemenea, în procesul de răcire a aburului. Turbinele cu condensare, utilizate de obicei în centralele mari pentru a genera energie electrică, transformă aburul în apă folosind condensatoare care permit aburului să se extindă mai mult și facilitează turbinei să extragă energie maximă din ea. Acest lucru face ca procesul de generare a energiei electrice să fie mult mai eficient. Turbinele fără condensare nu au această caracteristică și, prin urmare, sunt rareori utilizate, cu excepția sistemelor mici, auxiliare, unde este nevoie doar de putere redusă.
În turbinele mari cu abur, în centralele electrice pe combustibili fosili, presiunea aburului poate fi de până la 20–30MPa (3000–4000 psi sau de aproximativ 200–270 de ori presiunea atmosferică), dar în general funcționează la mai puțin de 1.000 psi. O turbină cu abur obișnuită a unei centrale electrice se rotește la 1800-3600 RPM
Eficiența unui generator cu abur
Eficiența unui generator cu abur depinde de mulți factori, cum ar fi tipul de turbină cu abur, dimensiunea acesteia, presiunea și temperatura aburului de intrare, presiunea și temperatura aburului de evacuare și debitul de abur.
Turbinele cu abur sunt potrivite pentru centralele termice mari. Sunt fabricate într-o varietate de turbine de până la 1,5 GW (2,000,000 CP) care sunt utilizate pentru a genera energie electrică. Cu toate acestea, centralele electrice pe cărbune și arderea combustibililor fosili sau a energiei nucleare, folosite pentru a genera energie electrică de la un generator cu turbină cu abur au un impact negativ asupra mediului. Ei emit dioxid de carbon și alți poluanți în aer și apă. Au pornire mai lentă decât turbinele cu gaz.
Factori care afectează un generator cu abur
În afară de procedurile de bază de siguranță care trebuie urmate pentru a opera un generator alimentat cu turbină cu abur, următorii sunt factori cheie pe care trebuie să îi luăm în considerare în funcționarea acestuia pentru a asigura o eficiență optimă și fiabilitate de lungă durată:
Întreținerea regulată a tensiunii și frecvenței sistemului
Optimizați presiunea de funcționare, temperatura și limitele de viteză ale componentelor instalației
Asigurați lubrifierea componentelor
În urma procesului de alimentare cu combustibil în camera de ardere
Menținerea calității condensatorului și a lichidului de răcire în generator,
Tipul de generator folosit. Transformatoare și comutare de înaltă tensiune
Avertisment pentru protecție la suprasarcină, oprire de urgență și descărcare
Generatoarele cu abur care lucrează la sarcină constantă duc adesea la depunerea aburului pe paletele fixe și în mișcare. Aceste depozite au ca rezultat o eficiență scăzută și un randament scăzut. Eficiența scăzută a transferului de energie datorită acestui fapt limitează în cele din urmă fluxul de abur. Acest lucru este o apariție rară la generatoarele unde sarcina variază, deoarece există un efect de spălare a lamei.
Concluzie
Generatoarele cu abur sunt utilizate în mod obișnuit în producerea de energie, energie regenerabilă,petrol și gaze,șide fabricațieindustrii și sunt fabricate de mărci de top precumWorthington, Hitachi,General Electric, Siemens,Elliotși Westinghouse
Există o piață mare și o cerere uriașă pentru aceste tipuri de generatoare, deoarece acestea sunt cele mai utilizate pe scară largă în producerea de energie electrică din lume. Dar trebuie să luați în considerare și alți factori importanți, cum ar fi prețul, calitatea, caracteristicile, serviciile post-vânzare, înlocuirea pieselor etc., atunci când cumpărați un generator cu abur.
Vezi inventarul complet al turbinelor
Vă vom ajuta cu plăcere, în cazul oricărei întrebări sau informații. Vă rugăm să nu ezitați contactaţi-ne.
