Turbina a vapor de média temperatura e média pressão

Turbina a vapor de média temperatura e média pressão (MTMP)

Uma turbina a vapor é um dispositivo mecânico que utiliza energia térmica para acionar a rotação do rotor e gerar energia. É amplamente utilizada em setores como usinas de energia, petroquímica e aeroespacial. A turbina a vapor de média temperatura e média pressão (MTMP) é um tipo específico caracterizado por temperaturas de vapor na entrada que variam de 400 °C a 540 °C e pressões de entrada entre 7 MPa e 10 MPa.

1. Alto desempenho

As turbinas a vapor MTMP oferecem maior eficiência em comparação com as turbinas convencionais. Sob condições operacionais idênticas, elas alcançam maior eficiência e reduzem as emissões de gases de combustão.

2. Baixa Poluição

As turbinas a vapor MTMP apresentam níveis de emissão mais baixos. As descargas de substâncias nocivas, como partículas, óxidos de nitrogênio (NOx) e dióxido de enxofre (SO₂), são significativamente reduzidas, protegendo eficazmente o meio ambiente e diminuindo os custos operacionais.

3. Economia de energia

Com alta eficiência operacional e mínima perda de calor, as turbinas MTMP também podem ser integradas a sistemas de cogeração (CHP), aumentando a eficiência geral do uso de energia. Isso leva à conservação de energia e à redução dos custos operacionais.

4. Ampla aplicação

As turbinas a vapor MTMP são amplamente utilizadas em usinas termelétricas e indústrias, incluindo as de produção química, farmacêutica e siderúrgica, encontrando aplicações em diversos setores industriais.

São utilizadas principalmente em centrais elétricas de médio porte e na indústria petroquímica. Nas centrais elétricas, as turbinas MTMP frequentemente atuam como geradores auxiliares para ajudar a manter o equilíbrio da rede elétrica. Nos processos petroquímicos, são comumente utilizadas em etapas de produção como craqueamento e fabricação de hidrogênio.

Em comparação com outros tipos de turbinas, as turbinas a vapor MTMP não exigem o uso de vapor de alta qualidade e alta pressão durante a operação, resultando em custos operacionais mais baixos e maior eficiência econômica.

Dentro do sistema de escalonamento de pressão, as turbinas de média pressão, juntamente com as turbinas de alta e baixa pressão, formam um sistema completo. Seus parâmetros de vapor são moderados, evitando as temperaturas e pressões extremas da seção de alta pressão, ao mesmo tempo que reduzem a perda de umidade típica da seção de baixa pressão. Consequentemente, apresentam perdas de estágio relativamente menores e maior eficiência.

Os componentes principais de uma turbina de média pressão incluem o cilindro de média pressão, o rotor e as pás. Em uma turbina de múltiplos estágios, o volume específico de vapor na seção de média pressão situa-se entre o das seções de alta e baixa pressão. A altura das pás é suficiente e a admissão em arco total é normalmente empregada, minimizando efetivamente as perdas associadas à altura das pás, vazamento de vapor e atrito do disco.

Em relação aos métodos de partida, as turbinas de média pressão podem utilizar uma estratégia de partida com cilindro de média pressão. Isso envolve acionar inicialmente o cilindro de média pressão e, em seguida, introduzir gradualmente vapor no cilindro de alta pressão. Essa abordagem pode reduzir o tempo de partida, diminuir o estresse térmico e mitigar os riscos de expansão diferencial. No entanto, requer equipamentos adicionais e sistemas de bypass, o que pode aumentar a complexidade operacional.

O princípio de funcionamento de uma turbina a vapor MTMP é o mesmo de outros tipos de turbinas. Consiste basicamente em direcionar o vapor para as pás da turbina, fazendo com que o rotor gire e convertendo energia térmica em energia mecânica. Como as turbinas MTMP requerem temperatura e pressão de vapor relativamente altas, garantir um fornecimento estável e de qualidade do vapor é crucial durante a operação.