Конденсаційні парові турбіни

Конденсаційні парові турбіни служать для перетворення максимально можливої частини теплоти пари в механічну роботу. Вони працюють з випуском (вихлопом) відпрацьованого пара в конденсатор, в якому підтримується вакуум (звідси виникло найменування).
Конденсаційні турбіни бувають стаціонарними і транспортними. Стаціонарні турбіни виготовляються на одному валу з генераторами змінного струму. Такі агрегати називають турбогенераторами. Теплові електростанції, на яких встановлені конденсаційні турбіни, називаються конденсаційними електричними станціями (КЕС). Основний кінцевий продукт таких електростанцій-електроенергія. Лише невелика частина теплової енергії використовується на власні потреби
електростанції і, іноді, для постачання теплом довколишнього населеного пункту.

Зазвичай це селище енергетиків. Доведено, що чим більше потужність турбогенератора, тим він економічніше, і тим нижче вартість 1 кВт встановленої потужності. Тому на конденсаційних електростанціях встановлюються турбогенератори підвищеної потужності.

Частота обертання ротора стаціонарного турбогенератора пов’язана з частотою електричного струму 50 Герц. Тобто на двополюсних генераторах 3000 оборотів в хвилину, на четирхполюсних відповідно 1500 оборотів в хвилину. Частота електричного струму
вироблюваної енергії є одним з головних показників якості електроенергії, що відпускається. Сучасні технології дозволяють підтримувати частоту обертання з точністю до трьох обертів. Різке падіння електричної частоти тягне за собою
відключення від мережі і аварійний останов енергоблоку, в якому спостерігається подібний збій.

Залежно від призначення парові турбіни електростанцій можуть бути базовими, що несуть постійну основне навантаження; піковими, короткочасно працюють для покриття піків навантаження; турбінами власних потреб, що забезпечують потребу
електростанції в електроенергії. Від базових потрібна висока економічність на навантаженнях, близьких до повної (близько 80 %), від пікових — можливість швидкого пуску і включення в роботу, від турбін власних потреб — особлива надійність в роботі. Всі парові турбіни для електростанцій розраховуються на 100 тис.год роботи (до капітального ремонту).

Схема роботи конденсаційної турбіни: свіжий (гострий) пар з котельного агрегату (1) по паропроводу (2) потрапляє на робочі лопатки парової турбіни (3). При розширенні, кінетична енергія пари перетворюється в механічну енергію обертання ротора турбіни, який розташований на одному валу (4) з електричним генератором (5). Відпрацьована пара з турбіни направляється в конденсатор (6), в якому, охолодившись до стану води шляхом теплообміну з циркуляційною водою (7) ставка-охолоджувача,
градирні або водосховища по трубопроводу (8) направляється назад в котельний агрегат за допомогою насоса (9). Велика частина отриманої енергії використовується для генерації електричного струму.