- Szczegóły
- Kategoria: Turbiny parowe
Konstrukcyjnie turbina parowa jednostopniowa (redukcyjna) jest bardzo uproszczoną konstrukcją, składającą się z jednego koła Curtisa, które zamocowane jest na wale przekładni. Głównym jest zastosowaniem jest zastąpienie stacji redukcyjno-schładzających i uzyskanie energii elektrycznej w miejscach, gdzie nie była ona wytwarzana. Turbina wielostopniowa ma klasyczną konstrukcję, wiele rzędów łopatek – turbina redukcyjna nie posiada kolejnych rzędów łopatek. Dzięki bardziej skomplikowanej budowie, dłuższej drodze pary rozprężającej się na kolejnych stopniach łopatek turbina wielostopniowa jest bardziej sprawna. Wewnętrzna sprawność turbiny jednostopniowej oscyluje w granicach 50%, dla turbiny wielostopniowej (małej mocy) sprawności te osiągają z łatwością 75% i więcej. Z kolei zakres mocy turbin redukcyjnych oscyluje w granicach od 10kW do około 2MW, turbiny wielostopniowe buduje się od mocy na poziomie zbliżonym do 1MW w górę. Kolejnym czynnikiem różniącym te twa typy turbin jest cena. Turbiny wielostopniowe są konstrukcjami kilkakrotnie droższymi niż turbiny redukcyjne. Tak więc wybór pomiędzy sprawnością i ceną w przedziałach między 1 a 2 MW bywa dość trudny.
Z jednej strony wizja niskiego nakładu inwestycyjnego skłania do wyboru turbiny redukcyjnej, jednak wieloletni okres pracy przemawia za wysoko sprawną turbiną wielostopniową. Generalną zasadą jest to, że im mniejsza moc tym później następuje zwrot turbiny wielostopniowej, dlatego też w zakresie do 1MW są one produkowane i stosowane niechętnie.
W zakresie mocy do 1MW wybór turbiny redukcyjnej wydaje się dość oczywisty, z tym, że musimy pamiętać, że turbina redukcyjna nie może być wykonana jako kondensacyjna. Znaczy to mniej więcej tyle, że musimy mieć równolegle zabezpieczone potrzeby w cieple w postaci odbiorów pary technologicznej lub też ciepłowniczej (na wymiennik). Kolejnym minusem jest to, że w turbinie redukcyjnej nie da się wykonać upustu. Możliwe jest jednak kaskadowe sprzęgnięcie dwóch turbin redukcyjnych i zrealizowanie upustu pomiędzy wyjściem tej pierwszej a wejściem do tej drugiej.
W przypadku, gdy turbina redukcyjna zastępuje dotychczas stosowaną stację redukcyjno-schładzającą zwrot inwestycji jest bardzo szybki.
Typowe zastosowanie zastępowania stacji redukcyjnej pokazano na rysunku poniżej. Jak widać stacja redukcyjna będzie stanowić rezerwę (by-pass) w razie wyłączenia turbiny czy też przy znikomym przepływie pary.
Istotną sprawą jest w przypadku turbin redukcyjnych rodzaj generatora. Zwykle dla mocy poniżej 1MW stosowane są generatory asynchroniczne.
Jak taką turbinę właściwie dobrać? Zadanie jest trudniejsze niż w przypadku turbiny wielostopniowej. Trudność wynika z jej charakterystyki pracy (może pracować w zakresie od ok 50% przepływu znamionowego) i silnego spadku jej sprawności przy małych przepływach. Dlatego też należy dobierać właściwy punkt jej pracy.
Aby złożyć zapytanie ofertowe na turbozespół z turbiną redukcyjną należy bezwzględnie podać:
- przepływ pary (zakres przepływu)
- parametry pary przed turbiną, tj. ciśnienie (określić rodzaj ciśnienia – manometryczne czy absolutne), temperaturę;
- parametry pary za turbiną, tj. ciśnienie (określić rodzaj ciśnienia – manometryczne czy absolutne) lub temperaturę, ewentualnie zastosowanie, tj wyjście przeciwprężne jest przemysłowe czy też na wymiennik ciepłowniczy. Jeśli jest to wymiennik – podać parametry wymiennika, tj. moc cieplną, ilość i temperaturę wody na sieć i powrotnej;
- napięcie generatora.