185 2

4. TURBINY PAROWE

4.1. WSTĘP

W elektrowniach parowych przemiana ciepła zawartego w parze w energię mechaniczną odbywa się w turbinach. Podstawowymi elementami turbiny biorącymi udział w tej przemianie są nieruchome koła (tarcze) wbudowane w kadłub (stojan) turbiny, wyposażone w dysze lub łopatki kierownicze oraz osadzone na wale turbiny koła z łopatkami wirnika. Odpowiednio profilowane elementy rozprężne (dysze i łopatki) tworzą kanały przepływu pary, przy czym w dyszach przepływająca para rozpręża się, osiągając prędkości nadkrytyczne. Łopatki kierownicze i łopatki wirnika stanowią wieńce łopatkowe stojanowe i wieńce łopatkowe wirnikowe. Wieniec stojanowy i następujący po nim wirnikowy twórz ^stopień turbiny. Turbiny energetyczne buduje się wyłącznie jako wielostopniowe i przeważnie z osiowym¹* kierunkiem przepływu pary.

W przyrządach rozprężnych turbin (rys. 4.1) para o parametrach p₀, i₀ rozpręża się, dzięki czemu ciepło w parze przemienia się w energię kinetyczną, a następnie strumień pary wpada z dużą prędkością (zależną od parametrów pary) na łopatki wirnika; część energii kinetycznej strumienia pary zostaje przekazana wirnikowi turbiny i zostaje wykonana praca L,. Łopatki wirnika powodują jednocześnie odchylenie strugi pary skierowanej na wejście do układu kierowniczego następnego stopnia turbiny. Parametry pary opuszczającej stopień wynoszą p₂, i₂.

Pomijając zmiany energii potencjalnej oraz przyjmując, że przez układ, jakim jest rozpatrywany stopień turbiny, w pewnym przedziale czasu przepłynęła masa pary m_D [kg] bez wymiany ciepła z otoczeniem, można zapisać równanie bilansu energii

(4.1)

¹¹ Turbiny z promieniowym przepływem pary są stosowane w ograniczonym zakresie i nie będą dalej omawiane. Zasada pracy turbiny przeciwbieżnej Ljungstróma jest podana w [4.9],

185