Stoomturbine Lage Druk Stoominlaat Uitgelegd

Artikel

Inleiding

In thermische energiecentrales wordt de stoom die door ketels wordt geproduceerd via hogedrukleidingen naar de stoomturbine(s) gestuurd om elektriciteit op te wekken. Er zijn drie hoofdmethoden om stoom in de turbine toe te laten: via nozzle, throttle of bypass regeling.

In hogedruk (HP) turbines komt stoom de turbine binnen via een set regelkleppen. Deze kleppen worden ook gebruikt om de stoom volledig af te sluiten in noodsituaties of wanneer de turbine offline is. Bij HP-turbineontwerpen wordt stoom toegelaten via nozzle-groepen, waarbij elke nozzle-groep wordt gevoed door één bijbehorende klep. In andere turbineontwerpen, vooral die bij lagere drukken werken, worden nok of stang bediende multi throttle kleppen gebruikt; bij deze opstelling voedt een enkele klep meerdere nozzles.

Regelklep Opstelling In Een Nozzle-Geregelde Stoomturbine

Regelklep Opstelling In Een Nozzle-Geregelde Stoomturbine

Geniet je van dit artikel? Bekijk dan zeker onze Introductie tot Kleppen Videocursus! De cursus bevat een quiz, handboek, en je ontvangt een certificaat wanneer je de cursus voltooit. Geniet ervan!

Hoe Cam-Bediende Multi Throttle Kleppen Werken

Een typisch cam-bedieningsmechanisme voor multi-klep stoomtoelating wordt hieronder geïllustreerd.

Cam Lift Klep Mechanisme

Cam Lift Klep Mechanisme

In deze opstelling wordt een bedieningscilinder (hydraulisch geactiveerd) uitgeschoven of ingetrokken, waardoor de torsiestang draait. Terwijl de torsiestang draait, worden twee hefstangen lineair omhoog of omlaag bewogen, waardoor een hefboom ook proportioneel beweegt. Meerdere regelkleppen zijn verbonden met de hefboom, waarbij elke klepsteel door de hefboom gaat, maar er niet fysiek mee verbonden is. Sequentiële opening en sluiting van de kleppen vindt plaats omdat elke klep een verschillende steellengte heeft; poppetkleppen worden meestal voor dit type toepassing gebruikt.

Een breekbare koppeling verbindt de torsiestang met de hogedrukregelklep koppeling en dus de hogedrukregelklep. Door het ontwerp van de breekbare koppeling zal de HP-regelklep niet beginnen te openen totdat alle kleppen in de lagedruk (LP) klepkast volledig open zijn. Wanneer alle lagedrukkleppen volledig open zijn, wordt stoom toegelaten tot de hogedrukturbine, maar het is niet fysiek mogelijk dat dit gebeurt totdat alle LP-kleppen volledig open zijn (ingebouwd vergrendelingsontwerp voorkomt dat HP-stoom wordt geleverd zonder LP-stoom).

In de stoomkast kunnen een willekeurig aantal regelkleppen worden gebruikt, maar vijf is de standaardconfiguratie (zoals geïllustreerd in het ontwerp hierboven). Dit type stoomregelsysteem vereist nauwkeurige timing om ervoor te zorgen dat de turbine met hoge efficiëntie werkt.

Een inlaatstopklep is geïnstalleerd vóór de stoomkast; de stopklep laat stoom toe tijdens het opstarten van de turbine en fungeert als een noodafsluitklep voor de turbine.

Het ontwerp dat in dit artikel wordt besproken, gebruikt een cam om de kleppen te bedienen, maar een stanglift methode is ook mogelijk. De stangmethode gebruikt lineaire beweging in plaats van roterende beweging om de kleppen te activeren.

Aangezien cams extern kunnen worden aangepast, is het niet nodig om de hele klepkast te demonteren wanneer onderhoud nodig is; het tegenovergestelde is waar voor het stanglift klepontwerp.

3D Model Annotaties

Lagedruk (LP) Regelklep

Lagedruk (LP) stoom die naar de lagedrukturbine wordt afgevoerd, passeert een stopklep en regelklep. Stoom wordt via een reeks kleppen naar de turbine afgevoerd die stapsgewijs kunnen worden geopend. Een mechanische koppeling verbindt de LP-regelklep met de hogedruk (HP) regelklep; het is dus niet mogelijk om stoom door de HP-regelklep te laten gaan zonder dat de LP-regelklep voldoende open is.

Hefboom

De hefboom is een metalen stang met gaten erin. Elke klepsteel wordt door de hefboom geleid en verbonden met zijn bijbehorende bolvormige klepschijf.

Lagedruk Stoomkast

Stoom van de lagedrukstopklep stroomt naar de lagedrukstoomkast. De LP-stoomkast omringt de poppetkleppen en de hefboom.

Bedieningscilinder

Hydraulische vloeistof wordt naar een servoklep gepompt, die de vloeistofstroom naar de bedieningscilinder regelt. De bedieningscilinder bevat een zuiger die lineair beweegt, afhankelijk van welke kant van de zuiger hydraulische vloeistof wordt afgevoerd. De koppeling die door deze annotatie wordt gemarkeerd, is verbonden met de bedieningscilinder.

Torsiestang

De torsiestang verbindt mechanisch de lagedrukkoppelingen, breekbare koppeling en bedieningscilinderkoppeling. Kracht die door de bedieningscilinder op de stang wordt uitgeoefend, zorgt ervoor dat deze draait, wat op zijn beurt lineaire beweging overdraagt aan de LP- en HP-regelkleppen.

Hogedruk Regelklep

De hogedrukregelklep is via een breekbare koppeling verbonden met de torsiestang. Mechanische activering van de HP-regelklep vindt alleen plaats wanneer de hefstang voldoende is gedraaid om tegen het lichaam van de breekbare koppeling te drukken. Een mechanische vergrendeling van dit type zorgt ervoor dat alle vijf de lagedrukstoomkastkleppen open zijn voordat de HP-regelklep opent. Een veer levert de trekkracht die nodig is om de HP-regelklep naar de gesloten positie terug te brengen wanneer de mechanische kracht van de torsiestang niet langer aanwezig is.

Breekbare Koppeling

De breekbare koppeling verbindt de torsiestang met de HP-regelklep. Een gat in het lichaam van de breekbare koppeling regelt wanneer kracht wordt overgedragen van de torsiestang naar de HP-regelklep. Terwijl de torsiestang draait, drukt deze tegen het lichaam van de breekbare koppeling, wat de HP-regelklep opent of sluit.

Lagedruk Regelklep Bediening Koppeling

Een mechanische koppeling verbindt de LP-regelklep met de torsiestang.

Hefstangen

Twee hefstangen verbinden de lagedrukregelklep bedieningskoppelingen met de hefboom.