Максимальная частота вращения ротора

При нормальной работе турбоагрегата, когда генератор включен в сеть и ваттметр показывает положительную мощность, частота вращения валопровода (в дальнейшем - ротора) турбоагрегата соответствует частоте сети.

Под валопроводом турбоагрегата понимается система роторов цилиндров турбины и ротора генератора, соединённых между собой муфтами. При этом каждый из роторов уложен в двух опорных подшипниках. Комбинированный опорно-упорный подшипник расположен, как правило, в корпусе среднего подшипника между ЦВД и ЦСД.

В этом случае, при воздействии на расход пара через турбину меняются активная мощность и частота в сети.

При прекращении расхода пара на турбину генератор будет работать в режиме электродвигателя или в моторном режиме. Турбина в этом случае будет вращаться генератором, и работать в так называемом беспаровом режиме. Ваттметр в этом случае будет показывать отрицательную мощность на клеммах генератора. Таким образом, пока генератор подключен к сети, самопроизвольного разгона ротора сверх частоты сети быть не может. Разгон до недопустимой частоты вращения ротора возможен в следующих случаях:

1) при аварийном отключении генератора от сети и неисправной автоматической системы регулирования (АСР) турбины;

2) при аварийном отключении генератора от сети и неисправных исполнительных органах защиты турбины (при неплотных регулирующих клапанах, стопорных клапанах и обратных клапанах на отборах турбины);

3) при неправильных действиях персонала во время управления турбиной до момента синхронизации генератора с сетью.

В первом случае автоматическая система регулирования должна вывести турбину в режим холостого хода и обеспечить соответствующий пропуск пара через проточную часть турбины для поддержания этих оборотов. Если АСР неисправна, то происходит заброс оборотов до уровня срабатывания автомата безопасности (при частоте вращения на 10–12 % больше номинальной), от действия которого исполнительные органы защиты турбины обеспечивают прекращение подачи пара на турбину, в результате ротор идет на выбег, т.е. постепенно замедляется вращение ротора турбины вплоть до полного его останова. При несрабатывании автомата безопасности и повышении частоты вращения до 114–115 % от номинальной происходит срабатывание дополнительной защиты, в результате которой также обеспечивается прекращение подачи пара на турбину и последующий останов ротора.

Во втором случае, при аварийном отключении генератора от сети и неплотных исполнительных механизмах системы защиты турбины, следует резкое повышение оборотов, срабатывают бойки и дополнительная защита, исполнительные органы защиты срабатывают штатно, но пар поступает в турбину через неплотные клапаны и разгоняет ротор до разрушения турбины. Из этого следует, что аварийное отключение генератора от сети является наиболее опасной ситуацией с точки зрения возможных последствий. Это должно учитываться оперативным персоналом при плановом останове, который должен вестись в следующей последовательности:

-проверяется правильность закрытия КОС по положению указателей положения и замыканию концевых выключателей;

- отключается турбина по пару;

- контролируются показания ваттметра. Если мощность отрицательная, то генератор автоматически отключается от электросети. Если мощность положительная, то автоматическое отключение генератора блокируется, и персонал обязан принять необходимые меры по исключению попадания пара в проточную часть турбины. При этом следует помнить, что беспаровой режим работы турбины не должен превышать требуемый заводом-изготовителем интервал времени, а именно не более (4 5) минут.

В третьем случае, для исключения недопустимого заброса частоты вращения ротора при пуске турбины на этапе толчка ротора и повышения частоты вращения до оборотов «холостого хода», непосредственное управление оборотами турбины должно осуществляться начальником смены турбинного цеха под контролем представителя от администрации цеха (начальника турбинного цеха или его заместителя).

 

Осевой сдвиг ротора

 

Положение вала турбины по отношению к корпусу фиксируется упорным подшипником с зазором между упорным гребнем и установочными колодками ~ 0, 5 0, 6 мм. Упорный подшипник воспринимает также и осевую нагрузку, образующуюся при работе турбины. При чрезмерном возрастании осевой нагрузки или в результате уменьшения несущей способности упорного подшипника происходит выплавление баббитовой заливки его колодок. Причинами возрастания осевой нагрузки могут быть занос проточной части турбины солями, гидравлический удар и перегрузка турбины, недостаточная компенсирующая способность гибкой муфты (для турбин ПТ-60), защемления корпусов подшипников при переходных режимах, повышенная осевая составляющая виброскорости. Уменьшение же несущей способности подшипника вызывается недостаточной подачей масла, высокой его температурой, попаданием вместе с маслом воды, воздуха или твердых частиц. Выплавление баббитового слоя колодок и осевой сдвиг ротора происходят в течении нескольких секунд. Размеры разрушения проточной части турбины из-за недопустимого осевого сдвига ротора могут быть очень большими. Поэтому требуется тщательный и надежный контроль над положением ротора в упорном подшипнике. Для исключения разрушений проточной части турбины в случае выплавления баббита на колодках упорного подшипника вводится защита от осевого сдвига ротора турбины, действующая на аварийный останов турбины. Защита по осевому сдвигу должна быть настроена таким образом, чтобы исключить задевания в проточной части в случае подплавления упорных подшипников. Осевое смещение фиксируется специальным датчиком, сигнал от которого идет в систему защиты турбины. Останов при осевом сдвиге ротора должен осуществляться со срывом вакуума.

 

3. Повышение давления в конденсаторе (падение вакуума)

Повышение давления в конденсаторе является следствием нарушения работы конденсационной установки, что приводит к увеличению температуры выхлопного патрубка и к расцентровке ротора, приводящее к недопустимому повышению вибрации и как следствие разрушению турбины.

Защита двухступенчатая. Сигнал от специального вакуумного реле подается в систему защиты турбины, и при снижении вакуума до первого предела (560 540 мм рт. ст.) турбина автоматически выключается из работы.

В случае повышения давления в конденсаторе выше атмосферного происходит разрыв специальных диафрагм, установленных в выхлопных патрубках турбины, с выпуском пара в машинный зал.

Максимальная температура выхлопного патрубка регламентируется заводом-изготовителем турбины и для конденсационных турбин не должна превышать 55 °С (для турбин типа Т и ПТ температура выше).

Практически при ухудшении вакуума турбина должна разгружаться в целях стабилизации вакуума и для исключения перегрузки последних ступеней.

 

⇐ Предыдущая36373839404142434445Следующая ⇒

Поделиться: