Турбина к-300-23,5-3 лмз. Турбина к-300-23,5-3 лмз мощностью 300 мвт рассчитана на параметры пара 23,5 мпа и 540°С с промежуточным его перегревом до 540 °С, на давление в конденсаторе 3,4 кПа и частоту вращения 50 Гц

Турбина К-300-23,5-3 ЛМЗ. Турбина К-300-23,5-3 ЛМЗ мощностью 300 МВт рассчитана на параметры пара 23,5 МПа и 540°С с промежуточным его перегревом до 540 °С, на давление в конденсаторе 3,4 кПа и частоту вращения 50 Гц.
Из котла по двум паропроводам пар подводится к двум блокам стопорно-регулирующих клапанов, установленных рядом с турбиной. Последовательное открытие клапанов реализует сопловое парораспределение.
Регулирующие клапаны подают пар к четырем сопловым коробкам, вваренным во внутренний корпус ЦВД. Выполнение регулирующих клапанов в виде отдельных блоков позволило обеспечить более равномерный прогрев и остывание корпуса при переходных режимах. Это уменьшает коробление корпуса и температурные напряжения в паровпускной части турбины и повышает надежность ее работы.
По паровпускным патрубкам, расположенным в средней части внешнего корпуса, пар направляется в сопловые коробки, откуда поступает в одновенечную регулирующую ступень и далее проходит пять нерегулируемых ступеней, расположенных во внутреннем корпусе. Затем пар совершает поворот на 180°, проходит между внешним и внутренним корпусами через шесть ступеней правого потока и направляется в промежуточный пароперегреватель. С давлением 3,65 МПа и температурой 540°С он после промежуточного перегрева подходит к двум стопорным клапанам и затем через два регулирующих клапана поступает в ЦСНД — комбинированный цилиндр, в котором совмещены проточные части среднего и низкого давлений. Регулирующие клапаны ЦСНД открываются одновременно.
Стопорные и регулирующие клапаны ЦСНД конструктивно совмещены попарно в одном корпусе и установлены непосредственно на коротких патрубках, размещенных на нижней половине корпуса. Это позволяет иметь малые паровые объемы между стопорными клапанами и проточной частью, что улучшает динамические характеристики турбины.
Пройдя первые 12 нерегулируемых ступеней ЦСНД, поток пара разделяется на два. Один из них (1/3 количества пара), пройдя пять последних ступеней ЦСНД, поступает в конденсатор. Две трети пара после разделения по двум ресиверным трубам поступает в двухпоточный ЦНД. Ресиверные трубы расположены на уровне пола машинного зала и присоединены фланцами к нижним половинам корпусов. Такой способ перепуска позволяет сэкономить время при ремонтах и ревизиях турбины, так как для вскрытия цилиндров не требуется демонтаж ресиверных труб.
Последняя ступень имеет средний диаметр 2,48 м и длину лопатки 960 мм, что соответствует кольцевой площади выхода 7,48 м. Общая площадь выхода турбины по всем трем потокам составляет 22,44 м.
Валопровод турбины вращается в пяти опорных подшипниках. Между ЦВД и ЦСНД установлен один комбинированный опорно-упорный подшипник. Корпуса подшипников ЦВД и паровпускной части ЦСНД выносные, опирающиеся на фундамент; подшипники выпускной части ЦСНД и ЦНД встроены в выходные патрубки. Все корпуса подшипников содержат в своих крышках аварийные масляные емкости, которые заполняются при работе от основных масляных насосов. При переключении насосов или их отказе масляные емкости гарантируют нормальный выбег турбины после ее аварийного отключения.
Роторы ЦВД и ЦСНД соединены жесткой муфтой, полумуфты которой откованы заодно с валами, а роторы ЦСНД и ЦНД — полужесткой муфтой. Между роторами ЦНД и генератора установлена жесткая муфта с насадными полумуфтами.
На крышке подшипника, расположенного между ЦНД и генератором, находится ВПУ, вращающее валопровод турбины с частотой 3,4 об/мин при ее пуске и останове.
Ротор ЦВД выполнен цельнокованым из стали Р2М. Все диски, кроме диска регулирующей ступени, снабжены отверстиями для прохода утечек, выравнивания давления и разгрузки колодок упорного подшипника.
Рабочие лопатки закреплены на дисках посредством Т-образных лопаточных хвостовиков с замками, а по периферии связаны бандажами.
Ротор ЦСНД выполнен комбинированным: вал откован заодно с 12 дисками из стали Р2М, а диски последних пяти ступеней насажены на вал с натягом. Материал дисков — сталь 34ХНЗМ. Лопатки части среднего давления закреплены на дисках посредством Т-образных хвостовиков с замками.
В зоне паровпуска ротор ЦСНД имеет развитый разгрузочный диск для уравновешивания осевого усилия.
Конструкции ротора в части низкого давления ЦСНД и ротора ЦНД одинаковы. Крутящий момент в случае временного ослабления посадки передается на вал торцевыми шпонками. Лопатки первых двух ступеней ЦНД крепятся к дискам Т-образными, а лопатки последних трех ступеней — мощными вильчатыми хвостовиками. Они не имеют ленточных бандажей, но перевязаны титановыми проволоками. Лопатки двух последних ступеней имеют противоэрозионную защиту в виде стеллитовых напаек.
Корпус ЦВД выполнен двойным. Это позволяет иметь умеренные толщины стенок и фланцев каждого из корпусов, что способствует их быстрому и равномерному прогреву вместе с ротором и охлаждению внутреннего корпуса паром, протекающим между корпусами при работе турбины на номинальном режиме.
Внутренний корпус выполнен из нержавеющей стали 15Х11МФБЛ, обладающей достаточным сопротивлением ползучести при высоких рабочих температурах. Внешний корпус подвержен действию температур, не превышающих 400°С; поэтому он изготовлен из более дешевой, но достаточно прочной стали 15Х1М1ФЛ. Диафрагмы левого потока ЦВД установлены непосредственно во внутреннем корпусе, а правого потока — в двух обоймах, помещенных в расточках внешнего корпуса. Все диафрагмы ЦВД сварные.
Корпус ЦСНД одностенный, с двумя паровпускными патрубками. Он состоит из трех частей, соединенных вертикальными технологическими разъемами. Передняя часть корпуса, подверженная действию пара с высокой температурой, поступающего после промежуточного перегрева, выполнена из стали 15Х1М1ФЛ, средняя — из стали 25Л, задняя сварена из листовой углеродистой стали. Сопловые сегменты первой ступени ЦСД вставлены в расточки паровой коробки. Остальные диафрагмы установлены в обоймах. Все диафрагмы части среднего давления ЦСД сварные. Диафрагмы части низкого давления ЦСД установлены в обойме.
Корпус ЦНД выполнен сварным, двухстенным. Внутренний корпус подвешен в средней части внешнего корпуса на уровне горизонтального разъема, и его фикспункт расположен на оси ЦНД в плоскости его симметрии. Во внутреннем корпусе установлены литые чугунные диафрагмы первых четырех ступеней. Диафрагмы последних ступеней закреплены непосредственно в крайних выходных частях ЦНД.
Корпус ЦВД и передняя часть ЦСД опираются на выносные подшипники с помощью лап и боковых приливов на корпусах подшипников. Центровка корпусов турбины и подшипников обеспечивается вертикальными шпонками.
Части низкого давления ЦСД и ЦНД опираются поясами на фундаментные рамы. При монтаже турбины половины картера подшипника, расположенного между ЦСД и ЦНД, сболчивают внутренним фланцевым соединением. Между фланцами этих цилиндров устанавливают специальные шпонки, передающие усилия с корпуса на корпус при тепловых расширениях.
Фикспункт турбины расположен на боковой раме ЦНД, а расширение идет в сторону переднего подшипника.
Масса турбины без конденсатора составляет 690 т, ее длина без генератора — 21,3 м, а с генератором — 35,5 м.
Для улучшения маневренных качеств турбины и увеличения надежности при пусках фланцы корпуса и шпильки фланцевого разъёма ЦВД и ЦСД имеют паровой обогрев.
Турбина имеет 8 нерегулируемых отборов пара. Система регенеративного подогрева предусматривает подогрев конденсата и питательной воды последовательно в сальниковом подогревателе, 4-х подогревателей низкого давления, деаэраторе и 3-х подогревателях высокого давления. ПВД6 питается паром из холодной нитки промперегрева. На ПНД-3 пар поступает из выхлопа турбопривода главного питательного насоса. Остальная часть пара из приводной турбины направляется обратно в главную турбину в ЦНД. ПНД2 – смешивающего типа, что одновременно повышает КПД турбоустановки и позволяет провести первичную деаэрацию питательной воды. ПНД4 имеет охладитель пара, а ПНД3 охладитель дренажа.
Дренажи ПВД сливаются последовательно по подогревателям от ПВД7 к ПВД5. Дренаж ПВД5 направляется в деаэратор. Дренаж ПНД4 направляется в ПНД3. Общий поток подаётся в ПНД2. Дренажи ПНД1 и СП сливаются в конденсатор.
Пар уплотнений ЦВД и переднего уплотнения ЦСД распределяется между 3-я подогревателями – СП, ПНД4 и ПВД7.
Турбина К-300 широко применяется в России и других странах. Эксплуатация показала, что блоки оснащённые этими турбинами являются высокоэффективными и надёжными и маневренными агрегатами. Конструкция её постоянно совершенствуется и поэтому она является востребованной и в наши дни.