Turbin Wap Suhu Rendah Dan Tekanan Rendah

Turbin Wap Suhu Rendah, Tekanan Rendah

Turbin stim suhu rendah dan tekanan rendah ialah peranti kuasa haba yang direka untuk beroperasi di bawah keadaan stim parameter rendah (suhu rendah, tekanan rendah). Nilai terasnya terletak pada pemulihan dan penukaran tenaga haba gred rendah yang cekap, menjadikannya boleh digunakan secara meluas dalam peringkat akhir penggunaan tenaga. Prinsip kerjanya adalah berdasarkan pengembangan stim secara beransur-ansur merentasi bilah berbilang peringkat, menukarkan tenaga haba kepada tenaga mekanikal. Wap ekzos, selepas melakukan kerja, dilepaskan ke dalam kondenser di mana ia terkondensasi menjadi air, membentuk kitaran tenaga gelung tertutup. Ini berkesan membuka nilai penggunaan sumber tenaga gred rendah seperti haba buangan dan tenaga geoterma.

Piawaian Parameter Teras

Prestasi dan kesesuaian turbin stim suhu rendah dan tekanan rendah ditentukan oleh beberapa parameter utama, yang berfungsi sebagai asas penting untuk pemilihan dan pengoptimuman operasi, seperti yang diperincikan di bawah:

1. Kapasiti Dinilai: Julat biasa adalah dari puluhan hingga ratusan kilowatt. Ia boleh disesuaikan secara fleksibel mengikut skala haba buangan dan permintaan pemanasan, menjadikannya sesuai untuk senario pemulihan tenaga berskala kecil hingga sederhana.

2. Kecekapan Operasi: Terutamanya bergantung pada reka bentuk laluan aliran, ketepatan pembuatan komponen dan pemadanan keadaan operasi. Kecekapan operasi konvensional ialah ≥20% dan boleh dipertingkatkan lagi dengan mengoptimumkan koordinasi antara peringkat.

3. Nisbah Penyejukan-ke-Pemanasan: Ini ialah nisbah kapasiti penyejukan yang dibekalkan kepada haba yang digunakan setiap unit masa, yang berfungsi sebagai penunjuk utama untuk keseimbangan tenaga. Ia biasanya dikekalkan melebihi 1.5 untuk memastikan kestabilan beban.

4. Parameter Wap: Tekanan masuk biasanya antara 0.1 dan 0.4 MPa. Suhu masuk/keluar disesuaikan dengan keadaan suhu rendah. Pemadanan tepat dengan sumber haba hulu dan peralatan pemeluwapan hiliran adalah penting untuk memastikan kestabilan operasi.

5. Kelajuan Dinilai: Biasanya ≤3000 rpm, selalunya sepadan dengan keperluan kelajuan penjana segerak untuk mencapai penukaran tenaga mekanikal yang stabil kepada tenaga elektrik.

Ciri-ciri Struktur

Reka bentuk struktur turbin stim suhu rendah dan tekanan rendah menampung keadaan operasi tekanan negatif dan parameter rendah. Ciri-ciri teras berkisar pada silinder tekanan rendah dan sistem bantunya, seperti berikut:

1. Kedudukan Struktur dan Keadaan Operasi: Dalam unit berbilang silinder, ia sepadan dengan bahagian silinder tekanan rendah. Berbanding dengan silinder tekanan tinggi dan sederhana, strukturnya bersaiz lebih besar dan beroperasi sepenuhnya di bawah keadaan tekanan negatif (vakum), menyesuaikan diri dengan keperluan untuk kerja pengembangan wap ekzos.

2. Reka Bentuk Komponen Teras: Silinder tekanan rendah ialah komponen teras, menggunakan struktur cangkerang kimpalan dua lapisan untuk mengendalikan turun naik beban haba. Ia dilengkapi dengan peranti pelindung seperti pemutus vakum untuk mencegah kemasukan udara, yang boleh menyebabkan penurunan paras vakum dan peningkatan suhu ekzos yang tidak normal.

3. Ciri-ciri Bilah dan Rotor: Di bawah keadaan tekanan rendah, isipadu stim tentu meningkat secara mendadak. Bilah peringkat akhir memerlukan reka bentuk yang dipanjangkan untuk menampung kadar aliran volumetrik yang besar dan menahan beban mekanikal yang lebih tinggi. Akar bilah menggunakan reka bentuk struktur yang kompleks, memenuhi piawaian keselamatan perindustrian yang ketat.

4. Sistem Pengedap: Persekitaran vakum di kedua-dua hujung silinder tekanan rendah menjadikannya mudah terdedah kepada kebocoran udara, menjadikan sistem pengedap aci penting. Unit moden sering menggunakan sistem pengedap sendiri, yang menggunakan stim kebocoran yang disejukkan daripada pengedap aci silinder tekanan tinggi dan sederhana sebagai bekalan stim pengedap untuk hujung aci tekanan rendah. Pendekatan ini mengimbangi keberkesanan pengedap dengan pemulihan haba buangan.

5. Mekanisme Perlindungan Operasi: Sistem ini bergantung pada kondenser untuk mengekalkan vakum yang tinggi untuk kecekapan. Semasa permulaan atau di bawah keadaan beban rendah, aliran stim penyejukan minimum sebanyak 5%-10% daripada aliran reka bentuk mesti dikekalkan untuk mengelakkan terlalu panas dan kerosakan pada silinder tekanan rendah yang disebabkan oleh geseran angin.

Ciri-ciri Operasi

1. Kecekapan Tinggi dan Penjimatan Tenaga: Direka khusus untuk tenaga terma gred rendah, ia boleh memulihkan sepenuhnya sumber seperti haba sisa industri dan tenaga geoterma yang sukar digunakan dengan cara konvensional, membolehkan penggunaan lata tenaga tanpa pembaziran tenaga tambahan.

2. Perlindungan Alam Sekitar dan Pengurangan Pelepasan: Dengan memulihkan haba buangan untuk menggantikan penggunaan bahan api fosil, ia mengurangkan gas rumah hijau dan pelepasan bahan pencemar. Ini sejajar dengan dasar alam sekitar rendah karbon dan menyokong peralihan struktur tenaga.

3. Kebolehpercayaan Tinggi: Reka bentuk strukturnya mudah, dengan haus yang rendah dan jangka hayat yang panjang untuk komponen teras. Keperluan penyelenggaraan harian adalah minimum, membolehkan penyesuaian kepada operasi berterusan jangka panjang dengan kos operasi yang boleh dikawal.

Senario Aplikasi

Dengan memanfaatkan kebolehsuaiannya kepada parameter rendah dan kelebihan dalam kecekapan dan penjimatan tenaga, turbin stim suhu rendah dan tekanan rendah digunakan secara meluas dalam bidang berikut:

1. Haba dan Kuasa Gabungan (CHP): Sesuai untuk projek CHP berskala kecil dan sederhana, memulihkan haba buangan daripada penjanaan kuasa untuk tujuan pemanasan. Ini membolehkan bekalan tenaga elektrik dan haba yang diselaraskan, meningkatkan kecekapan tenaga yang komprehensif.

2. Pemulihan Haba Sisa Industri: Digunakan dalam industri seperti bahan kimia, pembuatan kertas dan keluli, untuk mendapatkan semula haba sisa suhu rendah daripada proses pengeluaran dan menukarkannya kepada tenaga mekanikal atau elektrik, sekali gus mengurangkan penggunaan tenaga perusahaan.

3. Penjanaan Kuasa Geoterma: Menyesuaikan diri dengan ciri-ciri parameter rendah sumber geoterma, menukar tenaga stim geoterma kepada elektrik untuk penggunaan tenaga bersih yang cekap.

Secara ringkasnya, turbin stim suhu rendah dan tekanan rendah tertumpu pada penggunaan tenaga terma gred rendah yang cekap, menggabungkan kelebihan seperti penjimatan tenaga, perlindungan alam sekitar dan kebolehpercayaan. Melalui pemadanan parameter dan keadaan operasi yang tepat, ia memainkan peranan yang tidak tergantikan dalam sistem pemulihan tenaga dan penggunaan lata, menyediakan sokongan teknikal yang penting untuk pembangunan industri rendah karbon dan tenaga bersih.