Ministerstvo obrazovaniya i nauki [630546]
Ministerstvo obrazovaniya i nauki
Rossiyskoy Federatsii
Altayskiy gosudarstvennyy tehnicheskiy universitet
im.I.I. Polzunova
Kafedra kotlo – i reaktorostroeniya
A.V. Motorin , I.V. Raspopov , I.D. Fursov
PAROVYE TURBINY
Tom II
Uchebnoe posobie
Izd-vo AltGTU
Barnaul 2004
2UDK 621.165 (075.8)
Motorin A.V. Parovye turbiny : Uchebnoe posobie : v
2-h t. T.2/ Motorin A.V., Raspopov I.V., Fursov I.D.; Alt.
gos. tehn . un-t im. I.I. Polzunova .- Barnaul : Izd-vo
AltGTU , 2004.- 129 s.
Posobie soderzhit osnovnye ponyatiya i opredeleniya ,
opisanie protsessov , proishodyashchih v parovoy turbine ,
kratkoe opisanie
konstruktsiy parovyh turbin i vozmozh –
nye nepoladki v rabote .
Prednaznacheno dlya student: [anonimizat] № 2 ot 28.09.04 g.
Retsenzenty :
G.N. Lihacheva – k.t.n., dots.AltGTU ;
V.I. Simanov – gl.konstruktor
ZAO «Sibteplomontazh »
ISBN 5-7568-0417- H
© Motorin A.V., Raspopov I.V., Fursov I.D. 2004 g.
3SODERZhANIE
Tom II
1 Sistema smazki , regulirovaniya i zashchity
parovyh turbin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
1.1 Sistema smazki . . . . . . . . . . . . . . 4
1.2 Sistema regulirovaniya i upravleniya
turbinoy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
1.3 Sistema zashchity turbiny . . . . . . . . 26
2 Konstruktsii parovyh turbin elektrostantsiy . 35
2.1 Osnovy vybora konstruktsii turbiny . . 35
2.2 Otechestvennye parovye turbiny . . . . 40
2.3 Parovye turbiny zarubezhnyh firm . . 80
2.4 Konstruktsii turbin dlya atomnyh
elektrostantsiy . . . . . . . . . . . . . . . . 85
3 Vozmozhnye povrezhdeniya uzlov i detaley
parovyh turbin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93
3.1 Popadanie v turbinu vody i holodnogo
para . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94
3.2 Povrezhdeniya rabochih i napravlyayushchih
lopatok . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95
3.3 Povrezhdeniya valov i rotorov . . . . . . 101
3.4 Povrezhdeniya diskov . . . . . . . . . . . . 103
3.5 Progib diafragm . . . . . . . . . . . . . . 105
3.6 Povrezhdeniya korpusov . . . . . . . . . . . 106
3.7 Povrezhdeniya podshipnikov . . . . . . . . 110
3.8 Narusheniya v sistemah paroraspredeleniya ,
regulirovaniya i zashchity . . . . . . . . . . . . 111
3.9 Nepoladki , vyyavlennye pri ekspluatatsii
turbin T-175/210-130 i T-185/220-130 . . . 115
3.10 Obsluzhivanie parovoy turbiny pri
rabote . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119
Literatura . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 128
41 SISTEMA SMAZKI , REGULIROVANIYa
I ZAShchITY PAROVYH TURBIN
1.1 Sistema smazki
Nepreryvnaya podacha smazki v vide organicheskih i
sinteticheskih masel – garantiya nadezhnoy raboty pod-
shipnikov turboagregata .
Esli maslo ispolzuetsya odnovremenno v sistemah
smazki i regulirovaniya , to sistema smazki yavlyaetsya cha-
styu obshchey sistemy maslosnabzheniya turboagregata (ri-
sunok 1.1). Primenyaetsya v PT moshchnostyu
do 200 MVt na
dokriticheskie parametry .
Sistema smazki nazyvaetsya avtonomnoy , esli v siste –
me smazki ispolzuyutsya organicheskie masla , a v sisteme
regulirovaniya – negoryuchie zhidkosti : voda ili sintetiche –
skie zhidkosti , chto harakterno dlya krupnyh turbin (risu –
nok 1.2).
Dlya sistem maslosnabzheniya turbin shiroko primenya –
yutsya organicheskie neftyanye masla L i UT, temperatura
vosplameneniya kotoryh nahoditsya v predelah 370 °S. V to
zhe vremya temperatura svezhego para dostigaet 550 °S.
Poetomu v praktike ekspluatatsii iz-za utechek masla
cherez neplotnosti flantsevyh soedineniy , salniki , raz-
ryvy masloprovodov i popadanii ego na goryachie poverh –
nosti byli sluchai vozniknoveniya pozharov s negativnymi
posledstviyami – povrezhdenie turbinnogo oborudovaniya i
metallokonstruktsiy mashinnyh zalov .
Vserossiyskiy teplotehnicheskiy institut predlozhil
ognestoykoe maslo OMTI , kotoroe shiroko primenyaetsya
dlya regulirovaniya i smazki sovremennyh turbin , vypus –
kaemyh LMZ moshchnostyu ot 300 do 1200 MVt . Temperatura
5vosplameneniya etogo masla vyshe 700 °S, sravnitelno ne-
dorogoe , obladaet neobhodimoy vyazkostyu , ne yadovitoe .
Harkovskiy zavod (HTGZ ) v sistemah regulirovaniya
golovnyh obraztsov turbin K-160-130, K-300-240 i
K-500-240 primenil vodu . Eto reshaet problemu pozharobe –
zopasnosti , no ona ne mozhet byt poka ispolzovana dlya
smazki podshipnikov i, krome togo, dlya vseh kommunika –
tsiy sistemy regulirovaniya trebuet primeneniya nerzha –
veyushchih staley vo izbezhanie korrozii elementov reguli –
rovaniya , soprikasayushchihsya s vodoy .
1.1.1 Trebovaniya k sisteme smazki
– Vysokaya nadezhnost sistemy , dlya chego primenyayut
dublirovanie i rezervirovanie elementov (maslonasosy
smazki ) i organizuyut neskolko nezavisimyh konturov
zashchit .
– Pozharobezopasnost , dlya chego v usloviyah eksplua –
tatsii neobhodimo isklyuchit popadanie masla
na paro –
provody i goryachie chasti turbiny .
– Vysokaya stoimost masla trebuet takoy organizatsii
sistemy , chtoby maslo ekspluatirovalos ne menee 8-10 let.
Za kachestvom masla na TES dolzhen byt organizovan po-
stoyannyy kontrol .
Tipichnaya sistema maslosnabzheniya turbiny , kogda
smazochnaya zhidkost odnovremenno yavlyaetsya rabochey zhid-
kostyu sistemy regulirovaniya (risunok 1.1) rabotaet sle-
duyushchim obrazom : na valu turboagregata ustanovleno kole –
so glavnogo maslyanogo nasosa (GMN ) 1, kotorym maslo iz
baka 2 podaetsya v sistemu smazki i regulirovaniya .
Dlya nadezhnoy raboty GMN na vsas emu organizuetsya
podpor inzhektorami (struynymi nasosami ) 3 i 4, ustanov –
lennymi v maslobake .
6
1 – glavnyy maslyanyy nasos (GMN ); 2 – maslobak ;
3, 4 – inzhektory ; 5 – masloohladiteli ; 6 – podshipni –
ki; 7 – puskovoy maslyanyy nasos (PMN ); 8 – rele dav-
leniya ; 9 – rezervnyy nasos smazki ; 10 – avariynyy na-
sos smazki .
Risunok 1.1 – Shema smazki moshchnogo turboagregata
(obshchaya sistema maslosnabzheniya ).
Dlya obespecheniya sistem smazki i regulirovaniya pri
puske turbiny ,
kogda oboroty nedostatochny dlya normal –
7noy raboty GMN , ustanavlivayut puskovoy maslyanyy nasos
(PMN ) 7 s privodom ot elektrodvigatelya ili nebolshoy
parovoy turbiny . Posle nabora oborotov i vstupleniya v
normalnuyu rabotu GMN , puskovoy maslonasos ostanavli –
vayut .
Dlya obespecheniya nadezhnosti raboty turboagregata
sistema smazki snabzhaetsya sistemoy zashchity , impulsom
dlya srabatyvaniya kotoroy yavlyaetsya davlenie v maslopro –
vode za masloohladitelyami , gde ustanavlivaetsya rele dav-
leniya 8.
Pri padenii davleniya masla v sisteme smazki do
60 kPa vmesto normalnyh 100 kPa rele davleniya vklyucha –
et rezervnyy nasos smazki 9, dvigatel kotorogo zapitan
ot raspredustroystva sobstvennyh nuzhd TES . Pri neis –
pravnosti rezervnogo maslonasosa i otsutstvii napryazhe –
niya peremennogo toka pri snizhenii davleniya masla do
50 kPa rele vklyuchaet avariynyy maslonasos postoyannogo
toka, zapitannyy ot akkumulyatornoy batarei , nahodyashcheysya
v rezhime postoyannogo podzaryada .
Rele davleniya pri puske i ostanove turbiny prepyat –
stvuet vklyucheniyu valopovorotnogo ustroystva pri pade –
nii davleniya masla v sisteme smazki nizhe 30 kPa.
S rostom moshchnosti PT i nachalnyh parametrov para
poyavilas neobhodimost povysheniya davleniya masla v
sisteme regulirovaniya , chto povyshaet pozharoopasnost
turboagregata . V rezultate sistema maslosnabzheniya byla
razdelena na sistemu smazki , v kotoroy v osnovnom prime –
nyaetsya organicheskoe turbinnoe maslo (risunok 1.2), i sis-
temu regulirovaniya , v kotoroy primenyayut negoryuchie sin-
teticheskie masla .
8
1 – maslyanyy bak; 2,3 – osnovnye i avariynye nasosy
smazki ; 4 – masloohladiteli ; 5 – avariynye emkosti
masla ; 6 – TsVD ; 7 – TsSD ; 8 – TsND ; 9 – valopovorotnoe
ustroystvo ; 10 – generator ; 11 – vozbuditel ; 12 – po-
dacha masla k gidromufte ; 13 – podacha masla k pita –
telnomu elektronasosu ; 14 – podacha masla k pitatel –
nomu turbonasosu ; 15 – sliv masla ot podshipnikov
pitatelnyh agregatov i gidromufty .
Risunok 1.2 – Shema maslosnabzheniya turboagregata
K-300-240 LMZ (avtonomnaya ).
V etom sluchae kazhdaya sistema dolzhna imet svoi na-
sosy maslosnabzheniya , razmestit kotorye na valu turbi –
ny zatrudnitelno .
Poetomu v takoy sisteme ustanavlivayut dva osnovnyh
maslonasosa na peremennom toke 2, odin iz kotoryh yavlya –
etsya rezervnym , i
dva avariynyh maslonasosa na postoyan –
9nom toke 3 ot akkumulyatornoy batarei , odin iz kotoryh
yavlyaetsya rezervnym .
Vse maslonasosy ustanavlivayutsya na nulevoy otmetke
v kondensatsionnom pomeshchenii , chto snizhaet opasnost
vozniknoveniya pozhara . Pri etom otpadaet neobhodimost
ustanovki maslobaka na urovne otmetki obsluzhivaniya
turbiny , ego ustanavlivayut chut vyshe maslonasosov dlya
obespecheniya garantirovannogo podpora na ih vsase , chto
pozvolilo osvoboditsya ot inzhektorov .
Dlya bolshey nadezhnosti raboty shemy vklyuchenie
avariynyh maslonasosov proishodit po signalu ischezno –
veniya toka v obmotkah dvigateley osnovnyh nasosov , ne-
smotrya na to, chto davlenie eshche ne upalo i rele davleniya ne
srabotalo .
Posledney stupenyu zashchity podshipnikov moshchnyh
turbin ot ischeznoveniya masla yavlyayutsya avariynye bachki
(emkosti ) 5 v kryshkah podshipnikov ili okolo nih.
1.1.2 Maslyanyy bak
Emkostyu , obespechivayushchey maslom sistemu smazki i
chasto regulirovaniya sluzhit maslyanyy bak (risunok 1.3), v
kotorom maslo otstaivaetsya ot vozduha , vody , mehaniche –
skih primesey , produktov razlozheniya masla i korrozii
poverhnostey sistemy maslosnabzheniya , razdelennyy na
tri otseka .
Maslyanyy bak dolzhen imet dostatochnye razmery ,
chtoby maslo ,
postupayushchee iz podshipnikov s soderzhani –
em vody i vozduha , otstoyalos i vosstanovilo svoi smazy –
vayushchie svoystva i ne prevratilos v emulsiyu .
10
1 – gryaznyy otsek ; 2 – promezhutochnyy otsek ; 3 – chis-
tyy otsek ; 4 – filtry gruboy ochistki s razmerom
yacheyki setki 250-400 mkm; 5 – filtry tonkoy ochist –
ki s razmerom yacheyki setki 100-125 mkm; 6 – ukazatel
urovnya .
Risunok 1.3 – Konstruktivnaya shema maslyanogo baka .
Kak pravilo , kazhdyy litr masla dolzhen nahoditsya v
bake ne menee 7 minut . K
primeru , emkost baka turbiny
K-200-130 ravna 28 t, a rashod masla 4 t/min.
Dno maslyanogo baka vypolnyaetsya s uklonom dlya pe-
riodicheskogo sliva otstoya vody , gryazi i shlama .
Patrubki zabora masla maslonasosami razmeshchayutsya
kak mozhno nizhe , chtoby zabirat otstoyavsheesya (deaeriro –
11vannoe ) maslo , no nuzhno isklyuchit pridonnyy , naibolee
zagryaznennyy sloy .
Bak snabzhaetsya poplavkovym ukazatelem urovnya s sig-
nalizatsiey predelnyh (verhnego i nizhnego ) urovney .
Verhnyaya chast maslyanogo baka ventiliruetsya s pomoshchyu
vytyazhnogo ventilyatora (eksgaustera ) dlya isklyucheniya ob-
razovaniya gremuchego gaza (smes vozduha s vodorodom ), t.k.
maslo , postupayushchee iz uplotneniy generatora s vodorod –
nym ohlazhdeniem , nasyshcheno vodorodom . K tomu zhe, ven-
tilyatsiya baka sposobstvuet vydeleniyu vozduha iz masla .
V protsesse ekspluatatsii maslyanye filtry periodi –
cheski ochishchayut .
Ustanovka maslobaka vyshe urovnya osi turbiny dlya
sozdaniya podpora na vsase glavnogo maslonasosa ne dopus –
tima iz-za pozharoopasnosti , poetomu ego raspolagayut pod
otmetkoy obsluzhivaniya turbiny vblizi perednego pod-
shipnika , v korpuse kotorogo razmeshchen GMN .
V sistemah maslosnabzheniya v nastoyashchee vremya pri-
menyayut tolko tsentrobezhnye nasosy .
1.1.3 Masloohladiteli
Dlya ohlazhdeniya masla , postupayushchego k podshipni –
kam, ustanavlivayut masloohladiteli (risunok 1.4). Ohla –
zhdayushchaya voda iz razdelennoy peregorodkoy 1 nizhney vo-
dyanoy kamery postupaet v latunnye trubki 2, prohodit v
verhnyuyu
vodyanuyu kameru 3, povorachivaet na 180 ° i po
trubkam vozvrashchaetsya v nizhnyuyu kameru . Vsya trubnaya sis-
tema vmeste s verhney trubnoy doskoy svobodno rasshirya –
etsya vverh cherez podatlivoe soedinenie 4. Nizhnyaya trubnaya
doska zakreplena zhestko .
Maslo prohodit v mezhtrubnom prostranstve . Davle –
nie masla dolzhno byt bolshe davleniya vody , chtoby v
12sluchae poyavleniya neplotnostey v valtsovke trubok ne
proishodilo obvodneniya masla .
Temperatura masla reguliruetsya rashodom ohlazh –
dayushchey vody i dolzhna byt v predelah 35-45 °S na vyho –
de iz masloohladiteley .
1 – peregorodka nizhney vodyanoy kamery ; 2 –trubki ;
3 – verhnyaya vodyanaya kamera ; 4 – podatlivoe soedine –
nie; 5 – verhnyaya trubnaya doska ; 6 – nizhnyaya trubnaya
doska .
Risunok 1.4 – Masloohladitel konstruktsii LMZ .
131.1.4 Rele davleniya
Dlya vklyucheniya rezervnyh i avariynyh maslonasosov
i otklyucheniya valopovorotnogo ustroystva pri nedopusti –
mom snizhenii davleniya masla sluzhit rele davleniya
(risunok 1.5).
Risunok 1.5 – Rele padeniya davleniya masla .
Stepen udlineniya silfona 1 opredelyaetsya razno –
styu usiliy pruzhiny 2, stremyashcheysya rastyanut silfon i
14vneshnego davleniya , sozdavaemogo maslom , podvodimym iz
linii smazki cherez shtutser 5.
Pri snizhenii davleniya masla silfon rastyagivaetsya ,
peremeshchaet tarelku 3 so shtokom i vozdeystvuet na mikro –
vyklyuchatel 9, kotoryy upravlyaet puskom sootvetstvuyu –
shchego nasosa .
Poryadok i davlenie srabatyvaniya mikrovyklyuchate –
ley reguliruyu gaykami 8.
1.2 Sistema regulirovaniya i upravleniya turbinoy
1.2.1 Neobhodimost
regulirovaniya i upravleniya
Sposobov skladirovaniya elektroenergii poka ne su-
shchestvuet , poetomu ee vyrabotka vsegda dolzhna sovpadat s
potrebleniem . Sledovatelno , turbina dolzhna imet me-
hanizm upravleniya , pozvolyayushchiy izmenyat ee moshchnost v
zavisimosti ot potrebleniya elektroenergii .
Mnogie potrebiteli , v tom chisle i mehanizmy sobst –
vennyh nuzhd elektrostantsii , trebuyut strogo opredelen –
noy chastoty
elektricheskogo toka, t.e. chastoty vrashcheniya
turbogeneratorov .
Soglasno Pravilam tehnicheskoy ekspluatatsii chastota
elektricheskoy seti dolzhna byt 50±0,1 Gerts vo izbezhanie
samoproizvolnogo pereraspredeleniya moshchnosti mezhdu
potrebitelyami , chto mozhet privesti k znachitelnym pote –
ryam energii i narusheniyu ustoychivosti sistemy vplot
do otklyucheniya otdelnyh potrebiteley .
Postoyannoe ravenstvo mezhdu trebuemoy i vyrabaty –
vaemoy moshchnostyu turboagregata ili gruppy ih mozhno
obespechit izmeneniem rashoda para na turbinu .
Mashinist turbiny ne v sostoyanii izmenyat rashod
para nepreryvno i s neobhodimoy tochnostyu , poetomu
15podderzhanie chastoty vrashcheniya obespechivaetsya sistemoy
avtomaticheskogo regulirovaniya turbiny .
Takim obrazom , glavnoy funktsiey avtomaticheskogo
regulirovaniya kondensatsionnoy turbiny yavlyaetsya pod-
derzhanie chastoty vrashcheniya rotora generatora .
V to zhe vremya imeyutsya turbiny s protivodavleniem ,
glavnoy zadachey kotoryh yavlyaetsya obespechenie potrebite –
ley teplotoy v vide para opredelennogo davleniya . pod-
derzhanie v zadannyh predelah davleniya otrabotavshego
para i budet glavnoy zadachey regulirovaniya takih turbin .
Na teploelektrotsentralyah s turbinami , imeyushchimi
reguliruemye otbory para , neobhodimo rabotat po neza-
visimym elektricheskomu i teplovomu grafikam . Sistema
regulirovaniya takih turbin dolzhna obespechivat nezavi –
simoe upravlenie i podderzhanie kak vyrabatyvaemoy
moshchnosti , tak i otbiraemogo kolichestva para neobhodi –
myh parametrov .
Sistemy regulirovaniya turbin s reguliruemymi ot-
borami para tipa T, P, PT gorazdo slozhnee .
1.2.2 Prosteyshaya sistema regulirovaniya
Na risunke 1.6 izobrazhena prosteyshaya sistema regu-
lirovaniya turbiny . Ot vala turbiny privoditsya vo vra-
shchenie valik regulyatora 1, na kotorom raspolozhena pere –
meshchayushchayasya mufta 4. Gruzy regulyatora pri vrashchenii pod
deystviem tsentrobezhnyh sil rashodyatsya i
sdvigayut muf-
tu vlevo , esli chastota vrashcheniya umenshaetsya , pruzhina 2
peremeshchaet muftu vpravo .
Polozhenie mufty na valike budet zafiksirovano , ko-
gda tsentrobezhnaya sila , razvivaemaya gruzami , uravnovesit –
sya usiliem v pruzhine rastyazheniya .
16Sovokupnost mufty , gruzov i pruzhiny predstavlyaet
soboy regulyator skorosti .
1 – valik regulyatora chastoty vrashcheniya ; 2 – pruzhiny ;
3 – gruziki ; 4 – mufta ; 5 – rychag ; 6 – sharnir ; 7 – regu-
liruyushchiy klapan ; 8 – mahovichok ; 9 – pruzhina meha –
nizma upravleniya .
Risunok 1.6 – Printsipialnaya shema regulirovaniya
chastoty vrashcheniya turboagregata .
K mufte sharnirno prisoedinen rychag 5, povorachi –
vayushchiysya vokrug nepodvizhnogo sharnira 6 i peremeshchayu –
shchiy reguliruyushchiy klapan
7, vpuskayushchiy par v turbinu .
Dopustim , chto polozhenie regulyatora skorosti i kla-
pana turbiny obespechivayut nekotoruyu chastotu vrashcheniya
i moshchnost turbiny . Pri uvelichenii nagruzki na turbinu
rotor zamedlyaet svoe vrashchenie , tsentrobezhnaya sila gruzov
umenshitsya , mufta sdvinetsya vpravo , klapan parovpuska
17otkroetsya dlya uvelicheniya moshchnosti turbiny v sootvetst –
vii s vozrosshey na nee nagruzkoy .
Svyaz mezhdu moshchnostyu turbiny Ne i chastotoy vra-
shcheniya n nazyvayut staticheskoy harakteristikoy sistemy
regulirovaniya (risunok 1.7).
Risunok 1.7 – Staticheskaya harakteristika sistemy re-
gulirovaniya .
Esli oboznachit chastotu vrashcheniya turbiny na holo –
stom hodu (elektricheskaya moshchnost ravna nulyu ) cherez
nhh,
a pri maksimalnoy nagruzke – cherez nmn, to raznost etih
chastot vrashcheniya , otnesennaya k sredney chastote vrashcheniya
n0, nazyvaetsya stepenyu neravnomernosti δ ili neravno –
mernostyu sistemy regulirovaniya
0mnhh
nn n−=
δ. (1.1)
Soglasno PTE neravnomernost regulirovaniya kon-
densatsionnyh turbin dolzhna sostavlyat 4,5 ± 0,5 %. Eto
oznachaet , chto esli δ = 5 %, a nominalnaya chastota vrashche –
18niya 50 Gts, to pri izmenenii nagruzki turbiny ot holosto –
go hoda do maksimalnoy chastoty vrashcheniya budet izme –
nyatsya ot 48,75 do 51,25 Gts.
Esli prinyat , chto izobrazhennomu na risunke 1.6 po-
lozheniyu sistemy regulirovaniya sootvetstvuet tochka A na
staticheskoy harakteristike (risunok 1.7), to pri izmene –
niyah nagruzki na turbinu reguliruyushchiy klapan nachnet
dvigatsya ne v tochke A, a pri uvelichenii nagruzki – v toch-
ke A', pri umenshenii nagruzki – v tochke A'' iz-za neobho –
dimosti preodoleniya tsentrobezhnoy siloy gruzov sil tre-
niya i vyborku lyuftov v sharnirah .
Takim obrazom , deystvitelnaya staticheskaya harakte –
ristika regulirovaniya predstavlyaet soboy ne liniyu , a ob-
last , nizhnyaya granitsa kotoroy sootvetstvuet postepenno –
mu vozrastaniyu moshchnosti (nagruzhenie turbiny ), a verh –
nyaya – umensheniyu moshchnosti (razgruzke turbiny ).
Otnoshenie shiriny oblasti ∆n k nominalnoy chasto –
te vrashcheniya (risunok 1.7), vyrazhennoe v protsentah , nazy –
vaetsya stepenyu nechuvstvitelnosti regulirovaniya
100
0⋅∆=nn
ε. (1.2)
Chem menshe ε, tem vyshe kachestvo regulirovaniya . Ne-
chuvstvitelnost fakticheski oznachaet , chto pri fiksiro –
vannoy chastote vrashcheniya n0 (risunok 1.7) moshchnost tur-
biny mozhet proizvolno menyatsya na velichinu ∆Ne. So-
glasno PTE dlya turbin moshchnostyu svyshe 50 MVt nechuv –
stvitelnost ne dolzhna prevyshat 0,3 %. Dazhe pri takoy
nechuvstvitelnosti regulirovaniya kolebaniya nagruzki
dovolno veliki . Naprimer , dlya turbiny 800 MVt pri ne-
ravnomernosti regulirovaniya 4 % i nechuvstvitelnosti
0,3 % vozmozhnye kolebaniya nagruzki sostavyat
19MVt60 80043,0N Ne e =⋅=⋅=δε
∆ ,
chto sostavlyaet moshchnost chetyreh Barnaulskih TETs -1,
ustanovlennaya moshchnost kotoroy 15,2 MVt .
Ochevidno , chto k izgotovleniyu , montazhu i naladke uz-
lov regulirovaniya , a takzhe k chistote rabochey zhidkosti
dolzhen byt osobo tshchatelnyy podhod . V etom sluchae
udaetsya snizit stepen nechuvstvitelnosti do 0,1-0,15 %.
1.2.3 Mehanizm upravleniya turboagregatom
V techenie sutok elektricheskaya nagruzka mozhet izme –
nyatsya
bolee chem v 2 raza, poetomu izmeneniya chastoty seti
mogut byt znachitelnymi . Otsyuda voznikaet zadacha pod-
derzhaniya chastoty v ochen uzkih predelah pri kolebaniyah
nagruzki energosistemy . Eta zadacha reshaetsya s pomoshchyu
spetsialnogo ustroystva upravleniya turbinoy , nazyvae –
mogo sinhronizatorom , kotorym polzuyutsya dlya tochnoy
podgonki chastoty vrashcheniya (oborotov ) pri sinhronizatsii
turbiny pered vklyucheniem generatora v elektricheskuyu
set.
Na risunke 1.6 mehanizm upravleniya izobrazhen pru-
zhinoy 9, natyag kotoroy menyaetsya mahovichkom 8.
Pri vyvedennom mehanizme , t.e. pri oslablennoy
pruzhine 9 sistema rabotaet kak opisano vyshe , polozhenie
mufty 4 opredelyaetsya ravenstvom tsentrobezhnyh sil gru-
zov i siloy rastyazheniya pruzhiny 2.
Esli rastyanut pruzhinu 9, to balans sil, deystvuyu –
shchih na muftu 4, narushitsya . Prezhnee polozhenie mufty , a
znachit , i reguliruyushchego klapana 7 i nagruzki turbiny
budut dostigatsya pri bolshih chastotah vrashcheniya . Sledo –
vatelno , pri uvelichenii natyaga pruzhiny 9 staticheskaya
20harakteristika ot nachalnogo polozheniya (risunok 1.7)
budet sdvigatsya vverh , a pri oslablenii vniz .
Protsess vosstanovleniya chastoty seti putem vozdeyst –
viya na mehanizm upravleniya turboagregata nazyvaetsya
vtorichnym regulirovaniem chastoty . Pri izmenenii chas-
toty seti posredstvom mehanizma upravleniya chastota
vrashcheniya turbiny izmenyaetsya (prichem , v ustanovlennyh
predelah ) ochen malo (tem menshe , chem bolshe moshchnost
energosistemy ), a moshchnost turbiny znachitelno .
Dlya vtorichnogo regulirovaniya chastoty v energosis –
teme vydelyaetsya odna elektrostantsiya , postoyanno izme –
nyayushchaya svoyu nagruzku v sootvetstvii s izmeneniem po-
trebleniya elektroenergii .
Prakticheski eto proizvoditsya avtomaticheski regulya –
torom chastoty , nagruzhayushchim ili razgruzhayushchim turbiny
pri izmenenii chastoty seti.
1.2.4 trebovaniya k sisteme regulirovaniya
Shema regulirovaniya (risunok 1.6) prigodna tolko
dlya malenkih turbin , t.k. imeet ryad nedostatkov :
– malaya perestanovochnaya sila regulyatora skorosti , a
sily , vozdeystvuyushchie na reguliruyushchiy klapan , znachi –
telny ;
– nalichie bolshogo kolichestva mehanicheskih soedi –
neniy (rychagi , sharniry , pruzhiny ), zazory i trenie v ko-
toryh sposobstvuyut znachitelnoy nechuvstvitelnosti ;
– privod regulyatornogo valika osushchestvlyalsya cherez
chervyachnuyu peredachu .
Dlya ih isklyucheniya tsentrobezhnye regulyatory skoro –
sti ne soedinyayut neposredstvenno s paroraspredelitel –
nymi organami (reguliruyushchimi klapanami ), a ustanavli –
vayut mezhdu nimi tsepochku elementov – usiliteley , kazh-
21dyy iz kotoryh sostoit iz zolotnika i servomotora ,
upravlyaemyh maslom (zhidkostyu ).
Vmesto mehanicheskih svyazey ispolzuyut gidravliche –
skie , ne podvergayushchiesya iznosu i ne vyzyvayushchie nechuv –
stvitelnosti so vremenem .
Primenyaetsya spetsialnaya konstruktsiya regulyatora
skorosti tsentrobezhnogo tipa , pozvolyayushchaya emu rabotat
neposredstvenno na valu turbiny (risunok 1.8).
K valu turbiny krepitsya traversa 1, na kotoroy za-
kreplena uprugaya ramka 3 iz lentochnoy pruzhiny . Na osi
pruzhiny 2, styagivayushchey ramku , raspolozheny gruzy 5.
Pri vrashchenii vala turbiny gruzy , preodolevaya natya-
zhenie pruzhiny , rashodyatsya i obespechivayut osevoe pere –
meshchenie otboynoy plastiny 4, kotoraya upravlyaet pereme –
shcheniem zolotnika .
Bessharnirnyy regulyator skorosti (risunok 1.8) soedi –
nyayut s valom turbiny shlitsevoy muftoy dlya obespecheniya
svobodnogo peremeshcheniya vala turbiny pri ego teplovyh
rasshireniyah bez izmeneniya rasstoyaniya ( pri odnih i teh zhe
oborotah ) mezhdu slivnym soplom i otboynoy plastinoy .
Takie regulyatory skorosti ustanavlivaet na svoih
turbinah LMZ .
Risunok 1.8 – Bessharnirnyy bystrohodnyy regulyator
chastoty vrashcheniya turbin LMZ .
22Krome togo, naryadu s mehanicheskimi ispolzuyutsya
gidravlicheskie datchiki chastoty vrashcheniya (spetsialnyy
tsentrobezhnyy nasos ili impeller ). Sistemy regulirova –
niya s takim datchikom chastoty vrashcheniya nazyvayutsya gid-
ravlicheskimi . Takie regulyatory (s impellerom ) prime –
nyayut Harkovskiy i Uralskiy turbinnye zavody .
Takim obrazom , trebovaniya k sistemam regulirovaniya
turbin yavlyayutsya sleduyushchimi :
– sistema regulirovaniya dolzhna obespechit ustoychi –
vuyu rabotu turbiny (bez samoproizvolnogo izmeneniya
nagruzki na vseh rezhimah ). Dlya etogo neravnomernost ee
staticheskoy harakteristiki dolzhna byt v predelah
4,5±0,5 %, a nechuvstvitelnost ne bolee 0,3 %;
upravlenie turbinoy dolzhno byt legkim i plavnym ,
reguliruyushchie klapana dolzhny otkryvatsya i zakryvatsya
ravnomerno , bez tolchkov ;
regulirovanie dolzhno «uderzhivat » turbinu na holo –
stom hodu pri polnom sbrose nagruzki s otklyucheniem ge-
neratora ot seti. Dinamicheskiy zabros oborotov dolzhen
byt ne bolee 7-8 % ot nominalnogo (3000 ob/min).
Shema maslosnabzheniya sistemy regulirovaniya sinte –
ticheskoy zhidkostyu pokazana na risunke 1.9.
23
1 – bak; 2, 4, 5 – rabochiy , rezervnyy i avariynyy mas-
lonasosy (sinteticheskoy zhidkosti ); 3 – obratnyy kla-
pan; 6 – rele davleniya ; 7 – pruzhinnye akkumulyatory .
Risunok 1.9 – Shema maslosnabzheniya sistem reguli –
rovaniya turbin LMZ , rabotayushchih na sinteticheskih
negoryuchih zhidkostyah .
1.2.5 Ispolnitelnye organy sistemy regulirovaniya
Ispolnitelnymi organami sistemy regulirovaniya
yavlyayutsya reguliruyushchie klapany , kotorye dolzhny udovle –
tvoryat sleduyushchim trebovaniyam :
– rabota klapanov dolzhna byt isklyuchitelno nadezh –
noy, t.k. oni obespechivayut zadannuyu nagruzku , a takzhe yavlya-
yutsya ispolnitelnymi organami zashchity
turbiny ; klapany
dolzhny plotno prilegat k sedlam pri polnom zakrytii vo
izbezhanie razgona turbiny pri sbrosah nagruzki ;
– pri polnom otkrytii klapanov poteri davleniya v
nih dolzhny byt minimalnymi , t.k. drosselirovanie
para privodit k snizheniyu ispolzuemogo teploperepada
turbiny .
Dlya obespecheniya plotnosti klapana pri vozmozhnyh
perekosah ego poverhnost delayut sharoobraznoy .
24Sedla klapanov imeyut rasshiryayushchiesya kanaly (dif-
fuzory ), chastichno vosstanavlivayushchie na raschetnom re-
zhime davlenie para pered protochnoy chastyu turbiny , chto
pozvolyaet umenshit sechenie klapanov , a sootvetstvenno
umenshit usiliya na klapan .
Osobenno veliki eti usiliya v shtoke klapana , otkry –
vayushchegosya pervym , t.k. pered klapanom polnoe davlenie , a
za nim vakuum .
Ishodya iz etih usloviy , predlozhena konstruktsiya kla-
pana (risunok 1.10).
1 – servomotor ; 2 – zubchataya reyka ; 3 – kulachkovyy
val; 4 – kulachki ; 5 – reguliruyushchiy klapan ; 6 – rycha –
gi; 7 – korpus klapana ; 8 – soplovye korobki .
Risunok 1.10 – Sistema paroraspredeleniya s
otdelnymi klapannymi korobkami .
Reguliruyushchie klapany 5 ustanovleny v korpusah 7,
iz kotoryh par postupaet v soplovye korobki 8 k reguli –
ruyushchey stupeni . Klapany peremeshchayutsya shtokom i rycha –
25gami 6. Shtok servomotora 1 cherez sistemu rychagov , reyku
2 i zubchatoe koleso vrashchaet kulachkovyy val 3. Kulachkovye
shayby 4 pri vrashchenii kulachkovogo vala v opredelennoy
posledovatelnosti otkryvayut reguliruyushchie klapany .
Sobstvenno reguliruyushchiy klapan pokazan na risunke 1.11, b.
a) 1 – otzhimnoy vint ; 2 – pruzhina ; 3 – ramka ; 4 – rolik ; 5 –
kulachkovyy val; 6 – kulachkovye shayby ; 7 – shtok ;
8 – buksa ; 9 – parovaya korobka ; 10 – reguliruyushchiy klapan ;
11 – diffuzor ; 12 – korpus turbiny ; 13 – soplovaya korob –
ka; 14 – soplo ; 15 – kryshka parovoy korobki ; 16 – otsos ;
17 – privodnoy rychag ; 18 – kanal , obespechivayushchiy polnoe
davlenie vnutri osnovnogo klapana pri zakrytom razgru –
zochnom klapane ; b) 1 – shtok ; 2 – korpus razgruzochngo kla-
pana ; 3 – osnovnoy klapan ; 4 – razgruzochnyy klapan .
Risunok 1.11–Razgruzhennyy reguliruyushchiy klapan LMZ .
26Vnutri osnovnogo klapana 3 raspolozhen razgruzochnyy
klapan 4. V nachale otkrytiya klapana peremeshchenie shtoka 1
privodit k podemu razgruzochnogo klapana , pri etom dav-
lenie vnutri osnovnogo klapana sovpadaet s davleniem za
nim i proishodit chastichnaya razgruzka osnovnogo klapana .
Posle podema razgruzochnogo klapana , primerno na 8 mm
nachinaetsya podem osnovnogo klapana .
Dlya isklyucheniya proparivaniya v zone reguliruyushchih
klapanov vdol shtoka po ego dline organizuyut odin ili
dva otsosa v deaerator i salnikovyy podogrevatel .
1.3 Sistema zashchity turbiny
1.3.1 Neobhodimost zashchity turbiny
Normalnaya rabota turbiny obespechivaetsya sistemoy
regulirovaniya pri uslovii udovletvoritelnogo sostoya –
niya vseh ee elementov .
Pri ekspluatatsii turbiny v sistemah regulirovaniya ,
smazki i
v samoy turbine mogut vozniknut sereznye ne-
ispravnosti , trebuyushchie prekrashcheniya podachi para v tur-
binu i otklyucheniya generatora ot seti. Krome togo, turbi –
na rabotaet v komplekse so slozhnymi agregatami , kak ko-
tel, reaktor , regenerativnye podogrevateli , a cherez turbo –
generator s elektricheskoy setyu , v rabote kotoryh takzhe
mogut proizoyti narusheniya , predstavlyayushchie ugrozu dlya
turbiny .
Poetomu parovaya turbina osnashchaetsya sistemoy zashchi –
ty avtomaticheski predohranyayushchey ee ot povrezhdeniy .
Podacha para v turbinu dolzhna byt nemedlenno pre-
krashchena pri:
– uvelichenii chisla oborotov (chastoty vrashcheniya )
sverh dopustimoy ;
27- nedopustimom osevom sdvige rotora ;
– nedopustimom uvelichenii davleniya v kondensatore ;
– avariynom snizhenii davleniya masla v sistemah
smazki i regulirovaniya ;
– gidravlicheskih udarah v glavnom paroprovode , po-
storonnem shume i stuke vnutri turbiny ili generatora ;
– pri svishchah ili razryvah paroprovoda ili pitatel –
nogo truboprovoda i ryade drugih zamechaniy v rabote obo-
rudovaniya elektrostantsiy , opredelennyh zavodskimi i
mestnymi instruktsiyami .
Avtomaticheskaya zashchita i predusmotrena dlya predu –
prezhdeniya tyazhelyh posledstviy .
V sluchae nesrabatyvaniya sootvetstvuyushchey zashchity
turbina dolzhna byt ostanovlena s pomoshchyu avtomata
bezopasnosti vozdeystviem na nego vruchnuyu u samoy tur-
biny ili distantsionno s gruppovogo shchita upravleniya .
Posle ostanova turbiny zashchitoy , povtornyy pusk
vozmozhen tolko posle vyyasneniya prichiny srabatyvaniya ,
ustraneniya vyyavlennyh narusheniy i uverennosti v bezo-
pasnosti puska .
1.3.2 Ispolnitelnye organy zashchity
Ispolnitelnymi organami zashchity yavlyayutsya stopor –
nye, reguliruyushchie i obratnye klapany .
Stopornye klapany , zadachey kotoryh yavlyaetsya by-
stroe i nadezhnoe prekrashchenie podachi para v turbinu ,
raspolagayutsya pered reguliruyushchimi klapanami .
Obratnye klapany raspolagayutsya na paroprovodah
re-
guliruemyh i nereguliruemyh (regenerativnyh ) otborov i
predotvrashchayut popadanie para v turbinu pri vskipanii
kondensata greyushchego para podogrevateley pri rezkom za-
28krytii stopornyh klapanov iz-za bystrogo padeniya dav-
leniya vnutri turbiny .
Konstruktsiya stopornyh klapanov printsipialno ne
otlichaetsya ot konstruktsii reguliruyushchih klapanov .
1.3.3 Zashchita turbiny ot razgona
Nedopustimoe povyshenie chisla oborotov (chastoty
vrashcheniya ) rotora mozhet proizoyti po dvum prichinam :
– pri narushenii svyazey (muft ) mezhdu otdelnymi va-
lami turboagregata , chto maloveroyatno i
isklyuchaetsya pra-
vilnym vyborom razmerov i sborki muft ;
– pri otklyuchenii elektricheskogo generatora ot seti,
chto v praktike ekspluatatsii byvaet chasto .
Sistema zashchity turbiny ot razgona sostoit iz datchi –
ka, promezhutochnyh zvenev i ispolnitelnyh organov .
Datchikom sistemy yavlyaetsya avtomat bezopasnosti
(risunok 1.12).
Avtomat bezopasnosti LMZ krepitsya k valu turbiny i
raspolozhen v korpuse perednego podshipnika . Osnovnymi
detalyami yavlyayutsya dva (dlya nadezhnosti ) odinakovyh boy-
ka 2. Tsentry tyazhesti 5 boykov smeshcheny otnositelno osi
vrashcheniya tak, chto tsentrobezhnye sily stremyatsya vydvi –
nut boyki iz sverleniy , chemu prepyatstvuyut szhatye pru-
zhiny 4. Gaykoy 1 pruzhiny avtomata zatyagivayut tak, chtoby
tsentrobezhnaya sila boyka preodolela usilie pruzhiny pri
chastote vrashcheniya na 10-12 % bolshe nominalnoy (3300-
3360 ob/min).
29
1 – reguliruyashchaya gayka ; 2 – boyki ; 3 –peredniy konets
rotora turbiny ; 4 – pruzhina ; 5 – tsentr tyazhesti boyka .
Risunok 1.12 – Avtomat bezopasnosti turbin LMZ .
Harkovskiy turbogeneratornyy zavod primenyaet
predohranitelnyy vyklyuchatel (avtomat bezopasnosti )
koltsevogo tipa (risunok 1.13), t.e. vmesto boykov prime –
nyaet ekstsentrichnye koltsa . Velichina chastoty vrashcheniya ,
pri kotoroy srabatyvaet avtomat , reguliruetsya takzhe
pruzhinoy .
Printsipialnaya shema zashchity ot razgona poka –
zana na risunke 1.14.
30
1 – koltsa ; 2 – pruzhina .
Risunok 1.13 – Avtomat bezopasnosti koltsevogo tipa
turbin HTGZ .
Datchikom sistemy zashchity yavlyaetsya sdvoennyy avto-
mat bezopasnosti 15. Pri vylete hotya by odnogo iz boykov
rychagi 11 povorachivayutsya i udaryayut po predvklyuchennym
zolotnikam 16, raspolozhennym vnutri osnovnyh zolotni –
kov 17. Pri smeshchenii zolotnikov 16 otkryvaetsya sliv
masla iz
kamery A, davlenie v ney padaet i zolotniki 17
perehodyat v nizhnee polozhenie , chto privodit k prekrashche –
niyu podvoda masla ot nasosa 1 k zolotnikam stopornyh
klapanov TsVD i TsSD i soobshcheniyu ih so slivom . Zolot –
niki smeshchayutsya vniz , otkryvayut sliv masla iz-pod porsh –
ney stopornyh klapanov TsVD i TsSD i obespechivayut ih
posadku (zakrytie ) pod deystviem pruzhin .
31
Risunok 1.14 – Printsipialnaya shema zashchity turbi –
ny s promezhutochnym peregrevom para ot razgona .
Odnovremenno s podachey impulsa na smeshchenie zo-
lotnikov 7 i 5 podaetsya impuls na zolotniki 10 i 18, ko-
toryy vyzyvaet posadku reguliruyushchih klapanov 9 i 19
TsVD i TsSD .
Takim obrazom , srabatyvanie boykov avtomata bezo-
pasnosti vyzyvaet
zakrytie stopornyh i reguliruyushchih
klapanov , chto uvelichivaet nadezhnost otsechki turbiny ot
paroprovodov .
V sluchae nesrabatyvaniya avtomata bezopasnosti pri
chastote vrashcheniya , prevyshayushchey nominalnuyu chastotu , v
rabotu vstupaet eshche odna stupen zashchity . Pri chastote
vrashcheniya , prevyshayushchey nominalnuyu (3000 ob/min) na
14-15 % gruzy regulyatora skorosti rashodyatsya nastolko ,
chto zolotnik 3 sdvigaetsya vpravo i otkryvaet okna buksy
zolotnika , tem samym obespechivaya sliv masla i umenshe –
32nie davleniya v kamere A zolotnikov regulyatora avtomata
bezopasnosti , kak i pri srabatyvanii ego boykov .
Pri neobhodimosti ostanovit turbinu po mestu dos-
tatochno nazhat knopku 12 i sistema zashchity srabotaet .
Prekratit podachu para v turbinu mozhno i s blochnogo
(gruppovogo ) shchita upravleniya , nazhav knopku elektromag –
nitnogo vyklyuchatelya 13, kotoryy peremeshchaet zolotnik 14.
Na elektromagnitnyy vyklyuchatel 13 zavoditsya elek-
tricheskiy impuls eshche ot tselogo ryada zashchit : ot padeniya
davleniya smazki , ot povysheniya i ponizheniya sverh dopus –
timogo temperatury svezhego para i t.d.
V etot zhe vyklyuchatel vvoditsya impuls na otklyuche –
nie turbiny po paru pri narushenii normalnoy raboty
drugogo tehnologicheskogo oborudovaniya TES : pri vnut –
rennih povrezhdeniyah v generatore , povyshenii (nedopus –
timom ) urovne kondensata v PVD , narushenii ohlazhdeniya
statora generatora , ostanovke kotla pri blochnoy sheme i t.d.
1.3.4 Zashchita ot osevogo sdviga rotora
Pri chrezmernom osevom sdvige rotora voznikayut za-
devaniya vrashchayushchihsya detaley o nepodvizhnye , privodya –
shchie k razogrevu i teplovym
deformatsiyam soprikasayu –
shchihsya detaley , chto vyzyvaet razbalansirovku rotora , usi-
lennuyu vibratsiyu turbiny i progressiruyushchee razvitie
zadevaniy vplot do polnogo ee razrusheniya .
V kachestve impulsa dlya srabatyvaniya sistemy zashchi –
ty po osevomu sdvigu sluzhit znachitelnoe peremeshchenie
grebnya upornogo podshipnika , naprimer , pri rasplavlenii
babbitovoy zalivki kolodok . Obychno primenyayut datchiki
gidravlicheskogo ili elektricheskogo tipa .
Gidravlicheskiy datchik ispolzuet v svoih turbinah
Kaluzhskiy turbinnyy zavod (KTZ). Printsip ego raboty
33takoy zhe, kak i u regulyatora chastoty vrashcheniya LMZ (ri-
sunok 1.8), s toy lish raznitsey , chto rol peremeshchayushchey –
sya otboynoy plastiny regulyatora skorosti igraet upor –
nyy disk . Impuls ot padeniya davleniya pered gidravliche –
skim soplom v rezultate smeshcheniya grebnya upornogo diska
ispolzuetsya dlya posadki stopornyh , reguliruyushchih i ob-
ratnyh klapanov .
V moshchnyh turbinah chashche vsego primenyayut elektro –
magnitnyy datchik (risunok 1.15), posylayushchiy pri opas –
nom smeshchenii rotora impuls na elektromagnitnyy vy-
klyuchatel 13 (risunok 1.14); on peremeshchaet zolotnik 14,
kotoryy obespechivaet srabatyvanie zolotnikov regulyato –
ra bezopasnosti 17 i vsey sistemy zashchity .
Risunok 1.15 – Rele osevogo sdviga turbin LMZ .
341.3.5 Zashchita ot povysheniya davleniya v kondensatore
Eta zashchita yavlyaetsya tretey po vazhnosti dlya turbi –
ny. Vnezapnoe padenie vakuuma v kondensatore turbiny ,
kak pravilo , proishodit vsledstvie prekrashcheniya ili rez-
kogo umensheniya podachi ohlazhdayushchey vody . Uhudshenie
vakuuma privodit k povysheniyu temperatury v vyhodnom
patrubke , ego korobleniyu i narusheniyu raboty vklady –
shey
podshipnikov , chto vyzyvaet povyshennuyu vibratsiyu
turbiny , k povysheniyu napryazheniy v lopatkah i ih po-
lomkam .
Zashchita pri povyshenii davleniya v kondensatore vy-
polnyaetsya dvuhstupenchatoy . Spetsialnoe vakuum -rele pri
povyshenii davleniya v kondensatore primerno do 70 kPa
podaet impuls na elektromagnitnyy vyklyuchatel 13 (ri-
sunok 1.14), vyzyvayushchiy srabatyvanie sistemy zashchity .
Vtoroy stupenyu zashchity po vakuumu yavlyayutsya predohra –
nitelnye tonkie paronitovye membrany , ustanavlivae –
mye obychno na vyhodnyh patrubkah . Pri normalnoy ra-
bote turbiny prochnost i plotnost membran dostatochny ,
chtoby predupredit podsosy vozduha v kondensator , a pri
povyshenii davleniya v vyhodnom patrubke vyshe atmo –
sfernogo proishodit razryv membrany s vypuskom para v
mashinnyy zal.
352 KONSTRUKTsII PAROVYH TURBIN
ELEKTROSTANTsIY
2.1 Osnovy vybora konstruktsii turbiny
Sovremennaya moshchnaya parovaya turbina – eto slozhney –
shaya mashina , sostoyashchaya iz neskolkih tysyach detaley ,
bolshinstvo kotoryh yavlyayutsya spetsificheskimi , rabo –
tayushchimi v slozhnyh usloviyah , podvergayas vozdeystviyu
dinamicheskih , neustanovivshihsya sil pri vysokih tempe –
raturah .
Mnogie detali mogut nadezhno rabotat tolko pri teh
usloviyah , na
kotorye oni sproektirovany – rabochie lo-
patki , reguliruyushchie klapany , flantsevye soedineniya i dr.
Zazory mezhdu vrashchayushchimisya i nepodvizhnymi deta-
lyami sostavlyayut inogda doli millimetra .
Dlya rascheta parovoy turbiny v kachestve zadannyh ve-
lichin obychno prinimayut : parametry svezhego para , davle –
nie v vyhlopnom patrubke , nominalnuyu i ekonomiche –
skuyu moshchnosti , chislo oborotov , neobhodimost prompe –
regreva i dr. Pod nominalnoy ponimaetsya moshchnost ag-
regata . Ekonomicheskoy nazyvaetsya moshchnost , na kotoruyu
proizvoditsya teplovoy raschet i pri kotoroy turbina
dolzhna imet naivysshiy otnositelnyy k.p.d. Ekonomi –
cheskaya moshchnost obychno ravna 0,8÷0,9 nominalnoy moshch –
nosti .
Vysokaya ekonomichnost turbiny dostigaetsya pri vy-
polnenii vseh stupeney s naivygodneyshim otnosheniem
u/c1 (sm. razdel 2).
Odnovremenno nuzhno obespechit dostatochnuyu vysotu
sopl i rabochih lopatok v oblasti povyshennogo davleniya
para i ekonomichnye profili soplovyh i lopatochnyh re-
shetok .
36Dlya vybora i razrabotki konstruktsii turbiny re-
shayushchee znachenie imeet ee moshchnost i obemnyy rashod
para . V kondensatsionnyh turbinah sekundnyy obem pro-
tekayushchego para izmenyaetsya v ochen shirokih predelah : pri
R0=2,83 MPa , t0=400 °S, udelnyy obem raven υ0=0,105
m3/kg, pri rasshirenii zhe do Rk=4 kPa pri suhosti para
h=0,90 vozrastaet do 31,9 m3/kg, uvelichivayas v 304 raza.
Esli zhe vzyat R0=8,8 MPa , t0=500 °S, to υ0=0,037 m3/kg,
pri rasshirenii do 4 kPa (davlenie v kondensatore )
udelnyy obem para vozrastaet v 850 raz.
Poluchenie vysokogo k.p.d. mnogostupenchatoy turbiny
obespechivaetsya plavnym izmeneniem prohodnyh secheniy
protochnoy chasti , bez rezkih povorotov potoka para dlya
umensheniya dopolnitelnyh poter , chto yavlyaetsya trudnoy
konstruktivnoy zadachey .
Stupeni sovremennyh kondensatsionnyh parovyh tur-
bin uslovno delyat na 4 gruppy :
– reguliruyushchaya stupen (pri drosselnom paroras –
predelenii ne primenyaetsya );
– stupeni , rabotayushchie v oblasti malyh sekundnyh
obemov para ;
– promezhutochnye stupeni , v kotoryh obemy para
dostatochno veliki ;
– stupeni nizkogo davleniya , rabotayushchie pod vakuu –
mom s ochen bolshimi obemami para .
Vybor tipa reguliruyushchey stupeni i vypolnenie ee v
vide odnovenechnogo aktivnogo diska ili dvuhvenechnogo
diska Kertisa opredelyaetsya velichinoy raschetnogo teplo –
padeniya pri ekonomicheskoy moshchnosti turbiny . Teplopa –
denie do 140 kDzh/kg pererabatyvaetsya odnovenechnoy stu-
penyu , a pri teploperepade svyshe 150 kDzh/kg primenyaet –
sya dvuhvenechnaya stupen . Znachitelnyy perepad tepla v
reguliruyushchey stupeni uproshchaet konstruktsiyu turbiny ,
37no ee k.p.d. nizhe k.p.d. posleduyushchih stupeney . V turbinah
vysokogo davleniya teploperepad na reguliruyushchuyu stu-
pen vybirayut s takim raschetom , chtoby temperatura para
v ee kamere byla ne bolee 450 °S, chto pozvolyaet ispolzo –
vat dlya korpusa i rotora turbiny bolee prostye molib –
denovye stali .
Pri malom teplopadenii v reguliruyushchey stupeni
korpus i rotor podverzheny temperature bolee 450 °S. V
etih turbinah tselnokovannoe ispolnenie rotora pri za-
dannyh gabaritah pokovki opredelyaet maksimalnyy dia-
metr reguliruyushchey stupeni , sledovatelno , pri opti –
malnom u/c1 i maksimalnyy ee teploperepad .
Turbina , proektiruemaya na bolshoy propusk para pri
ekonomicheskoy moshchnosti (rabotayushchaya v bazovom rezhime )
i drosselnom paroraspredelenii mozhet imet bolshiy
k.p.d., chem turbina s soplovym paroraspredeleniem , no
pri izmeneniyah nagruzki eto preimushchestvo teryaetsya . V
nastoyashchee vremya v osnovnom vypuskayutsya turbiny s so-
plovym paroraspredeleniem .
V stupenyah , sleduyushchih za reguliruyushchey , osnovnoy
zadachey konstruktora yavlyaetsya obespechenie dostatochnoy
vysoty sopl i lopatok , chto mozhno dostignut umensheni –
em ugla α1 i diametra stupeni .
Radikalnym sposobom dostizheniya vysokoy ekono –
michnosti turbiny yavlyaetsya povyshenie chisla oborotov
rotora . V etom sluchae umenshenie diametra stupeni ne
trebuet sokrashcheniya teplovogo perepada , a kompensiruetsya
uvelicheniem uglovoy skorosti , t.e. reshaetsya srazu dve za-
dachi : dostigaetsya trebuemaya vysota lopatok i sokrashchaetsya
chislo stupeney .
Raschet i konstruirovanie promezhutochnyh stupeney
menee slozhen . Vsledstvie rasshireniya para dostignuty
dostatochnye obemnye rashody para , t.e. vysoty soplovyh
38i lopatochnyh reshetok dostigayut takih znacheniy , pri ko-
toryh koeffitsienty φ i ψ perestayut zaviset ot vysoty
kanala (sm. razdel 2). K tomu zhe, diametry stupeney i raz-
mery lopatok eshche ne nastolko veliki , chtoby bylo trudno
obespechit mehanicheskuyu prochnost i dostatochnuyu zhest –
kost lopatok i diskov etih stupeney .
Proektirovanie i postroenie poslednih stupeney
kondensatsionnyh turbin vstrechaet zatrudneniya , svyazan –
nye s bolshimi obemnymi propuskami para (a ne maly –
mi kak v pervyh stupenyah ), trebuyushchimi bolshih prohod –
nyh secheniy poslednih stupeney , kotorye , v konechnom
schete , opredelyayut maksimalnuyu moshchnost turbiny . Ko-
lichestvo para , kotoroe mozhet protech cherez poslednyuyu
stupen turbiny proportsionalno diametru i dline lopa –
tok posledney stupeni i obratno proportsionalno udel –
nomu obemu para . Udelnyy obem para , pokidayushchego
poslednyuyu stupen , v svoyu ochered , zavisit ot davleniya
otrabotavshego para , kotoroe dlya povysheniya ekonomichno –
sti ustanovki nuzhno derzhat minimalnym , tak zhe kak i
vyhodnuyu skorost para s2. Zhelatelno , chtoby absolyut –
naya velichina poteri s vyhodnoy skorostyu ne prevyshala
25-40 kDzh/kg, chto sootvetstvuet skorosti s2 =220-280 m/s.
Schitaya zadannymi udelnyy obem otrabotavshego para υ2
i vyhodnuyu skorost s2 , sekundnyy rashod para cherez po-
slednyuyu stupen v osnovnom opredelyaetsya ploshchadyu pro-
hodnogo secheniya
ld Fπ= (2.1)
V svoyu ochered , eta ploshchad zavisit ot chisla oboro –
tov turbiny i ot napryazheniy , kotorye mogut byt dopu –
shcheny v materiale posledney stupeni .
Tsentrobezhnaya sila , deystvuyushchaya na lopatku postoyan –
nogo secheniya , ravna
39rfs2ω
ρl= , (2.2)
gde ρ – plotnost metalla lopatki ;
l – dlina lopatki ;
f – ploshchad poperechnogo secheniya lopatki ;
ω – uglovaya skorost ;
r – radius tsentra tyazhesti lopatki .
Napryazhenie rastyazheniya u kornya lopatki postoyannogo
secheniya ravno
rfs2ω
ρ
σ l== . (2.3)
V sovremennyh turbinah lopatkam poslednih stupe –
ney pridayut formu tela ravnogo soprotivleniya , t.e.
umenshayut ploshchad poperechnogo secheniya ot kornya k ver-
shine lopatki , pri etom napryazheniya rastyazheniya snizhayut –
sya.
Vyhodnaya poterya posledney stupeni (obychno prini –
mayut 1,5-3 %) zavisit ot obemnogo propuska para , koto –
ryy opredelyaetsya sekundnym rashodom i udelnym obe –
mom para . Posledniy rezko vozrastaet po mere uglubleniya
vakuuma (pri Rk= 4 kPa udelnyy obem raven 31,9 m3/kg, a
pri Rk= 3 kPa – 41,0 m3/kg, t.e. uvelichilsya na 31 %). Oche-
vidno , chto turbina , rasschitannaya na glubokiy vakuum ,
dolzhna imet razvitoe prohodnoe sechenie posledney stu-
peni , inache turbina ne v sostoyanii ispolzovat uveli –
chennoe teplopadenie za schet umensheniya davleniya v kon-
densatore (uglubleniya vakuuma ).
Harakternoy velichinoy dlya otsenki i sopostavleniya
poslednih stupeney razlichnyh turbin sluzhit velichina
Dk/F, t.e. otnoshenie propuska para v kondensator k plo-
shchadi prohodnogo secheniya ld Fπ= posledney stupeni .
40Eta velichina nazyvaetsya nagruzkoy posledney stupe –
ni. Chem ona menshe , tem luchshe ispolzuetsya teplopadenie
pri nizkih davleniyah v kondensatore . Kak pravilo , v tur-
binah bolshoy moshchnosti (100 MVt i bolee ) dlya umenshe –
niya poter s vyhodnoy skorostyu primenyayut razdelenie
potoka para v poslednih stupenyah turbiny , t.e. primenyayut
tak nazyvaemyy dvuhpotochnyy tsilindr nizkogo davleniya
(risunok 2.6).
Odnim iz vazhneyshih voprosov konstruirovaniya yavlya –
etsya organizatsiya teplovyh rasshireniy i opiraniya turbi –
ny. Malye zazory v uplotneniyah i protochnoy chasti , ne
vsegda simmetrichnaya konstruktsiya , vysokie temperatury i
ochen bolshaya dlina turboagregata (50-70 m) trebuyut oso-
benno tshchatelnogo podhoda k resheniyu etoy zadachi .
Kak pravilo , korpusa perednego i promezhutochnogo
podshipnikov raspolagayutsya na fundamentnyh plitah .
TsND opiraetsya bokovymi lapami na fundamentnye ramy
ili plity , a TsVD na korpusa podshipnikov (sm. razdel 3 i
risunok 3.1).
2.2 Otechestvennye parovye turbiny
2.2.1 Turbiny Leningradskogo metallicheskogo zavoda
Na LMZ vpervye v nashey strane bylo nachato stroi –
telstvo statsionarnyh parovyh turbin .
V 1924 g. LMZ vypustil
pervuyu parovuyu turbinu
moshchnostyu 2 MVt na nachalnye parametry para 1,11 MPa
i 300 °S. Pervye krupnye (po tem vremenam ) turbiny
moshchnostyu 24 i 50 MVt byli postroeny LMZ s tehniche –
skoy pomoshchyu angliyskoy firmy «Metropoliten –
Vikkers ». Odnako v dalneyshem LMZ poshel po samostoya –
telnomu puti i uzhe v 1937 g. izgotovil odnotsilindrovuyu
41turbinu moshchnostyu 50 MVt i dvuhtsilndrovuyu turbinu
moshchnostyu 100 MVt , kotoraya v to vremya byla samoy moshch –
noy turbinoy v mire , rabotayushchey pri chastote vrashcheniya
50 1/s.
V gody voyny LMZ razrabotal seriyu turbin moshchno –
styu 25, 50 i 100 MVt na chastotu vrashcheniya 50 1/s i na-
chalnye parametry 8,83 MPa i 480 °S. Massovyy vypusk
etih turbin srazu zhe posle voyny pozvolil bystro vos-
stanovit energetiku strany , silno razrushennuyu v gody
voyny .
V 1951 g. LMZ vypustil samuyu moshchnuyu v Evrope pa-
rovuyu turbinu moshchnostyu 150 MVt na nachalnye para –
metry 16,6 MPa i 550 °S i chastotu vrashcheniya 50 1/s.
V 1958 g. LMZ izgotovil parovuyu turbinu moshchnostyu
200 MVt na nachalnye parametry 12,75 MPa i 565 °S s
promezhutochnym peregrevom do 560 °S, stavshuyu v dal –
neyshem odnoy iz osnovnyh turbin , na kotoryh baziruetsya
energetika strany i segodnya .
V 1960 g. na LMZ byla postroena pervaya turbina na
sverhkriticheskie parametry para (23,5 MPa i 560 °S) s
promezhutochnym peregrevom do 565 °S moshchnostyu 300 MVt .
Opyt osvoeniya i ekspluatatsii etoy turbiny pozvolil
LMZ sozdat v 1964 g. – dvuhvalnuyu , a v 1970 g. – odno –
valnuyu parovye turbiny moshchnostyu 800 MVt takzhe na
sverhkriticheskie parametry para i chastotu vrashcheniya 50 1/s.
Nakonets , v 1978 g. LMZ vypuskaet turbinu nominal –
noy moshchnostyu 1200 MVt (maksimalnoy 1380 MVt ) na
nachalnye parametry 23,5 MPA i 540 °S s promezhutoch –
nym peregrevom para do 540 °S.
42
Tablitsa 2.1 – Osnovnye pokazateli kondensatsionnyh turbin LMZ
43Turbina K-50-90
Odnotsilindrovaya turbina K-50-90-4 vypolnena na
nachalnye parametry para 8,83 MPa (90 kgs/sm2) i 535 °S
pri raschetnom davlenii v kondensatore 3,43 kPa (0,035 kgs/sm2).
Nominalnaya moshchnost 55 MVt , chastota vrashcheniya 50 1/s
(risunok 2.2).
Printsipialnaya teplovaya shema turboustanovki
K-50-90-4 pokazana na risunke 2.1. Turbina rabotaet parom
ot obshchego kollektora elektrostantsii , iz kotorogo on pod-
voditsya k stopornomu klapanu i zatem po chetyrem perepu –
sknym trubam diametrom 125 mm napravlyaetsya k reguli –
ruyushchim klapanam turbiny .
Rasshirivshis v turbine , par postupaet v dvuhhodo –
voy po ohlazhdayushchey vode poverhnostnyy kondensator ti-
pa 50KTsS -5 s poverhnostyu ohlazhdeniya 3000 m2. Podvod i
otvod vody osushchestvlyaetsya razdelno v dve odinakovye ,
otdelennye drug ot druga poloviny kondensatora , chto po-
zvolyaet proizvodit chistku trubok kondensatora , ne osta-
navlivaya turbinu (pri sootvetstvuyushchem snizhenii na-
gruzki ). Dlya podachi 8000 m3/ch ohlazhdayushchey vody ispol –
zuyutsya dva tsirkulyatsionnyh nasosa . Udalenie kondensata
iz kondensatora proizvoditsya dvumya kondensatnymi naso –
sami (odin – rezervnyy ). Kondensat nagrevaetsya v ohladi –
telyah osnovnogo trehstupenchatogo parovogo ezhektora i v
salnikovom podogrevatele parom , otsasyvaemym ezhekto –
rom iz poslednih kamer kontsevogo uplotneniya .
44
1 – svezhiy par; 2,3 – stopornyy i reguliruyushchiy kla-
pany ; 4 – kondensatnyy nasos ; 5 – sliv kondensata
greyushchego para v kondensator ; 6 – slivnoy nasos ;
7 – podacha kondensata v deaerator ; 8 – PND ; 9 – par iz
uplotneniy ; 10 – vyhlopnoy par ezhektora ; 11 – pita –
telnaya voda v kotel ; 12 – PVD ; 13 – pitatelnaya voda
ot pitatelnogo nasosa ; 14 – sliv kondensata greyushche –
go para v deaerator .
Risunok 2.1 – Printsipialnaya teplovaya shema
turboustanovki K-50-90-4.
Iz salnikovogo podogrevatelya kondensat napravlyaet –
sya cherez pyat PND ; pervye dva ustanovleny v gorlovine
kondensatora . Posle podogrevateley kondensat napravlya –
etsya v deaerator s davleniem 0,6 MPa , gde ochishchaetsya ot
rastvorennyh v nem gazov . Iz deaeratora pitatelnym na
–
sosom voda cherez tri podogrevatelya vysokogo davleniya
(PVD ) s temperaturoy 226 °S podaetsya v kotel .
45Regenerativnye podogrevateli i deaerator pitayutsya
otborami para iz turbiny .
Par v turbinu postupaet cherez klapannye korobki 14,
privarennye k chetyrem soplovym korobkam 13.
Paroraspredelenie – soplovoe ; posledovatelnoe ot-
krytie klapanov osushchestvlyaetsya servomotorom , razme –
shchennym v korpuse perednego podshipnika , zubchatoy rey-
koy i kulachkovym valom , kulachki kotorogo podnimayut
rychagi , privodyashchie shtoki klapanov 15.
Turbina – odnotsilindrovaya , s odnovenechnoy reguli –
ruyushchey stupenyu (par k soplam 3 i rabochim lopatkam 2
kotoroy podaetsya iz soplovyh korobok 13) i dvadtsatyu
odnoy nereguliruemymi stupenyami . Poslednyaya stupen 8
imeet sredniy diametr 2 m i lopatki vysotoy 665 mm, chto
obespechivaet koltsevuyu ploshchad vypuska para 4,2 m2.
Rotor 9 turbiny – kombinirovannyy : ego perednyaya
chast vypolnena tselnokovanoy , a poslednie tri diska –
nasadnye . Disk posledney stupeni ne imeet v rastochke
osevyh shponok . Lopatki 5 na vseh diskah , krome treh po-
slednih , zakrepleny s pomoshchyu T-obraznyh hvostovikov ,
a na treh poslednih – s pomoshchyu vilchatyh . Lopatki vseh
stupeney , krome dvuh poslednih , imeyut lentochnye peri –
feriynye bandazhi . Dempfirovanie kolebaniy rabochih
lopatok v treh poslednih stupenyah osushchestvlyaetsya po-
sredstvom dempfernyh provolok . V meste vyhoda rotora
iz korpusa ustanovleny kontsevye uplotneniya 16 i 17.
Dlya chastichnoy razgruzki upornogo podshipnika ot
osevyh usiliy v diskah 4 rotora (krome diska 1 reguli –
ruyushchey stupeni ) vypolneny razgruzochnye otverstiya , a v
zone parovpuska – razgruzochnyy disk .
46
Risunok 2.2, a – Turbina K-50-90 LMZ
(prodolzhenie smotri na ris. 2.2, b).
47
Risunok 2.2, b (prodolzhenie ris. 2.2, a) –
Turbina K-50-90 LMZ .
48Korpus turbiny imeet gorizontalnyy i dva verti –
kalnyh tehnologicheskih razema . Perednyaya 10 chast kor-
pusa – litaya iz stali 20HMFL , srednyaya 11 i vyhodnaya 12
– svarnye iz uglerodistoy stali . Diafragmy 6 s soplovy –
mi lopatkami 7 i segmenty kontsevogo perednego uplotne –
niya krepyatsya v oboymah 16 i 18, koltsevoe prostranstvo
mezhdu kotorymi ispolzuetsya dlya razmeshcheniya patrubkov
otbora 19. diafragmy pervyh trinadtsati nereguliruemyh
stupeney vypolneny svarnymi iz stali 12HMF , ostal –
nyh stupeney – litymi .
Rotor turbiny opiraetsya na dva podshipnika . V kor-
puse 25 perednego podshipnika razmeshcheny kombinirovan –
nyy oporno -upornyy podshipnik 20, glavnyy maslyanyy
nasos 27 i organy sistemy regulirovaniya i zashchity . kor-
pus perednego podshipnika 26 vstroen v vyhodnoy patru –
bok 12. v nem ustanovleny opornye vkladyshi 21 i 22 ro-
tora turbiny i generatora , a takzhe soedinitelnaya polu –
gibkaya mufta 23 i valopovorotnoe ustroystvo 24.
Vyhodnaya chast turbiny svoim patrubkom opiraetsya
na fundamentnye ramy .
Na risunke 2.3 pokazana shema teplovyh rasshireniy
turbiny . Fiks -punkt turbiny raspolozhen na zadney rame ,
a rasshirenie turbiny proishodit v storonu perednego
podshipnika .
Pokazateli ekonomichnosti turboustanovki K-50-90-4
dlya nominalnyh nachalnyh i konechnyh parametrov para
sleduyushchie :
Moshchnost na klemmah generatora ,
MVt 55 40 30
Rashod para cherez stopornyy kla-
pan, kg/s 57,2 40,2 29,7
Temperatura pitatelnoy vody , °S 226 207 191
Garantiynyy udelnyy rashod tep-
loty , kDzh/(kVt·ch) [kkal /(kVt·ch)] 9281
[2215] 9448
[2255] 9721
[2320]
49
1 – prodolnye shponki ; 2 – peredniy (vynosnoy )
podshipnik ; 3 – korpus turbiny ; 4 – fundamentnye
ramy ; 5 – poperechnye shponki ; 6 – fiks -punkt ; 7 – ver-
tikalnaya shponka ; 8 – poperechnye shponki mezhdu la-
pami i stulyami podshipnika .
Risunok 2.3 – Shema teplovyh rasshireniy turbiny
VK-50-90-3 na fundamente .
Na risunke 2.4 privedena shema regulirovaniya turbi –
ny K-50-90. Servomotorom 16
reguliruyushchih klapanov
upravlyaet otsechnoy zolotnik 15. Polozhenie zolotnika op-
redelyaetsya davleniem silovogo masla , podavaemogo po tsen-
tralnomu sverleniyu v polost nad zolotnikom , i davle –
niem pod zolotnikom , nazyvaemym impulsnym davleni –
em. Pri izmenenii impulsnogo davleniya vstupaet v rabo –
tu sistema regulirovaniya , vosstanavlivayushchaya eto davle –
nie do prezhnego znacheniya pri novom polozhenii ispolni –
telnyh organov (servomotora i reguliruyushchih klapanov ).
50
Risunok 2.4 –Shema regulirovaniya turbin K-50-90
1 – tsentrobezhnyy maslyanyy nasos ; 2,3 – inzhektory
pervoy i vtoroy stupeni ; 4 – masloohladiteli ; 5 – elek-
tromaslyanyy nasos vysokogo davleniya ; 6 – slivnoy
51
i K-100-90 LMZ .
klapan ; 7 – elektromaslyanyy nasos nizkogo davleniya ;
8 – maslyanoe rele; 9 – regulyator chastoty vrashcheniya ;
10 – sledyashchiy servomotor regulyatora chastoty vrashche –
52niya; 11 – mehanizm upravleniya turbinoy ; 12 – protoch –
nyy zolotnik regulyatora chastoty vrashcheniya ; 13 – diffe –
rentsiator ; 14 – otsechnoy zolotnik differentsiatora ;
15 – otsechnoy zolotnik glavnogo servomotora ;
16 – glavnyy servomotor ; 17 – zolotnik obratnoy svya-
zi; 18 – ogranichitel moshchnosti ; 19 – ispolnitelnyy
zolotnik differentsiatora ; 20 – avtomat bezopasno –
sti; 21 – zolotnik avtomata bezopasnosti ; 22 – otsech –
noy zolotnik servomotora stopornogo klapana ;
23 – servomotor stopornogo klapana ; 24 – elektromag –
nitnyy vyklyuchatel ; 25 – zolotnik sistemy upravle –
niya; 26 – zolotnik oprobovaniya avtomata bezopasno –
sti; 27 – blok vakuum -regulyatora i regulyatora davle –
niya svezhego para .
Primer . Rassmotrim primer raboty sistemy reguli –
rovaniya . Pri medlennom umenshenii nagruzki v seti pro-
ishodit uvelichenie chastoty
vrashcheniya , i gruzy regulyatora
chastoty vrashcheniya 9 rashodyatsya , uvelichivaya sliv sprava ot
porshnya sledyashchego servomotora 10 regulyatora chastoty .
Porshen pod deystviem voznikshey raznosti usiliy sdvi –
gaetsya vpravo , vyzyvaya povorot vertikalnogo rychaga i
peremeshchenie vpravo protochnogo zolotnika 12 regulyatora
chastoty . Eto privodit k otkrytiyu slivnyh okon i pade –
niyu davleniya v impulsnoy linii . Otsechnoy zolotnik 15
smeshchaetsya vniz , i maslo pod davleniem prohodit v po-
lost nad porshnem servomotora 16, obespechivaya zakrytie
reguliruyushchih klapanov i, sledovatelno , umenshenie
moshchnosti turbiny .
Pri dvizhenii servomotora 16 vniz budet pereme –
shchatsya zolotnik 17 obratnoy svyazi , umenshaya sliv iz po-
losti pod glavnym zolotnikom i vosstanavlivaya pod nim
davlenie , t.e. vozvrashchaya ego v prezhnee polozhenie .
53Takim obrazom , novomu znacheniyu moshchnosti turbiny
budet otvechat novaya chastota vrashcheniya (v sootvetstvii so
staticheskoy harakteristikoy ), novoe polozhenie protochno –
go zolotnika regulyatora skorosti i obratnoy svyazi (obes –
pechivayushchih stabilnoe polozhenie glavnogo otsechnogo
zolotnika ) i novoe polozhenie reguliruyushchih klapanov .
Sistema regulirovaniya turbiny K-50-90-4 soderzhit
differentsiator 13, obespechivayushchiy regulirovanie po
uskoreniyu . V rassmatrivaemoy sisteme regulirovaniya on
vypolnen gidravlicheskim .
Differentsiator (risunok 2.5) sostoit iz zolotnika 6
i podvizhnoy buksy 5, ustanovlennyh v obshchem korpuse 8.
Buksa i zolotnik obrazuyut tak nazyvaemuyu sledyashchuyu sis-
temu . Pri nepodvizhnom zolotnike 6 buksa budet nepod –
vizhnoy tolko togda , kogda kromki zolotnika otsekayut
polost A. Deystvitelno , pri bolee nizkom polozhenii
buksy v polost B cherez nizhnee sverlenie v zolotnike i
polost A budet postupat silovoe maslo , davlenie koto –
rogo budet peremeshchat buksu vverh do teh por, poka okna
buksy ne perekroyutsya kromkami zolotnika . Naoborot , pri
bolee vysokom polozhenii buksy polost B cherez verhnee
sverlenie v zolotnike budet soedinena so slivom , i buksa
budet peremeshchatsya vniz pod deystviem davleniya v polos –
ti V. Pri medlennom izmenenii davleniya pod zolotnikom
differentsiatora on budet medlenno peremeshchatsya , i buk-
sa budet sledovat za nim. Odnako eto nikak ne budet ska-
zyvatsya na polozhenii ispolnitelnogo zolotnika 2.
Inoe polozhenie voznikaet pri bystrom smeshchenii zo-
lotnika 6 vniz iz-za padeniya davleniya masla v linii 7. V
etom sluchae buksa 5 v pervye momenty vremeni ne uspevaet
sledovat za zolotnikom 6. V rezultate iz polosti S nad
porshnem ispolnitelnogo zolotnika 2, kuda postupaet
maslo ot nasosa po linii 4 cherez shaybu 3, otkryvaetsya
54sliv , i on peremeshchaetsya vverh , otkryvaya sliv iz impuls –
noy linii 1 glavnogo zolotnika . Spustya nekotoroe vremya
polozhenie vosstanovitsya , odnako vazhno , chto pri rezkom
uvelichenii chastoty vrashcheniya , kogda zolotnik 12 (sm. ri-
sunok 2.4) bystro peremeshchaetsya vpravo i umenshaet dav-
lenie pod zolotnikom 14 differentsiatora , na otsechnoy
zolotnik podaetsya signal ne tolko po skorosti (zolotni –
kom 12), no i po uskoreniyu (ispolnitelnym zolotnikom
differentsiatora ).
Risunok 2.5 – Differentsiator .
Mehanizm upravleniya 11 (risunok 2.4) turbinoy vy-
polnen v vide vintovoy pary , privod kotoroy mozhno osu-
shchestvlyat libo distantsionno elektrodvigatelem , libo
vruchnuyu . Pri smeshchenii verhnego kontsa rychaga regulyatora
chastoty vrashcheniya , naprimer , vpravo , ego nizhniy konets
povernetsya vlevo , umenshaya sliv i uvelichivaya davlenie
pod otsechnym zolotnikom 15. Eto privodit k
otkrytiyu
reguliruyushchih klapanov , t.e. k uvelicheniyu chastoty vra-
shcheniya ili nagruzki turbiny .
55V sistemu regulirovaniya vklyuchen ogranichitel moshch –
nosti 18, predstavlyayushchiy soboy , po sushchestvu , ogranichi –
tel hoda nizhnego kontsa rychaga . Ogranichitel ustanavli –
vaet nekotoroe predelnoe zakrytie okon v buksah protoch –
nogo zolotnika 12 i, sledovatelno , nekotoroe predelnoe
polozhenie zolotnika obratnoy svyazi 17 i servomotora 16
(zolotniki 12 i 17 dolzhny obespechit neizmennoe davle –
nie pod otsechnym zolotnikom ). Ogranichitel moshchnosti
vklyuchayut pri vremennyh nepoladkah v turbine , pri koto –
ryh nedopustima rabota na nominalnoy moshchnosti . na-
primer , vozrastanie osevogo usiliya na upornye podship –
niki iz-za otlozheniy na lopatkah mozhno kompensirovat
snizheniem nagruzki turbiny . Sistema zashchity turbiny ot
razgona sostoit iz sdvoennogo avtomata bezopasnosti 20,
bloka zolotnikov 21, predohranitelnyh vyklyuchateley i
servomotora 23 stopornogo klapana s zolotnikom 22.
Datchiki zashchity turbiny ot osevogo sdviga rotora ,
uhudsheniya vakuuma nizhe 72 kPa (540 mm rt. st.), povyshe –
niya temperatury svezhego para vyshe 545 °S i padeniya dav-
leniya v sisteme smazki vozdeystvuyut na elektromagnit –
nyy vyklyuchatel 24.
Turbina K-1200-240
Turbina K-1200-240 yavlyaetsya samoy moshchnoy turbinoy ,
vypuskaemoy LMZ . Moshchnost 1200 MVt obespechivaetsya
pri nominalnyh parametrah para pered turbinoy (23,5
MPa i 540 °S), v promezhutochnom paroperegrevatele
(540 °S), kondensatore 3,58 kPa (0,0365 kgs/sm2) i pri do-
polnitelnyh otborah para . maksimalnaya moshchnost tur-
biny dostigaetsya pri otklyuchenii PVD .
Turbina rabotaet pri chastote vrashcheniya 50 1/s.
Istochnikom para yavlyaetsya kotel proizvoditelnostyu
4000 t/ch.
56Regenerativnaya sistema sostoit iz salnikovogo po-
dogrevatelya , pyati PND , dvuh parallelno vklyuchennyh de-
aeratorov i shesti PVD , vklyuchennyh v dve nitki pita –
telnoy vody .
Harakternoy osobennostyu teplovoy shemy yavlyaetsya
ispolzovanie v ney deaeratorov skolzyashchego davleniya . V
shemah , rassmotrennyh vyshe , deaeratory rabotali na po-
stoyannom davlenii pri lyuboy nagruzke turbiny za schet
drosselirovaniya otbornogo para . eto privodilo k snizhe –
niyu ekonomichnosti . Krome togo, pri umenshenii nagruz –
ki turbiny ponizhalos davlenie v otbore i voznikala ne-
obhodimost pereklyucheniya deaeratora na otbor bolee vy-
sokogo davleniya .
Pitanie deaeratorov turboustanovki K-1200-240 osu-
shchestvlyaetsya parom iz vtorogo otbora TsSD ; pri izmenenii
nagruzki turbiny izmenyaetsya davlenie para v otbore i de-
aeratore . V sootvetstvii s etim izmenyaetsya temperatura
nasyshcheniya , do kotoroy proizvoditsya nagrev pitatelnoy
vody v deaeratore . Skolzhenie po davleniyu proishodit v
predelah 0,15-1 MPa .
Privodom dvuh pitatelnyh nasosov yavlyayutsya turbi –
ny moshchnostyu 15,5 MVt kazhdaya , kotorye snabzhayutsya pa-
rom iz pervogo otbora TsSD (davlenie 1,8 MPa , temperatu –
ra (450 °S).
Ot kotla par podvoditsya chetyrmya paroprovodami k
dvum blokam stoporno -reguliruyushchih klapanov , kazhdyy iz
kotoryh predstavlyaet soboy stopornyy i dva reguliruyu –
shchih klapana . Zatem chetyrmya gibkimi paroprovodami par
podaetsya v TsVD .
Vse reguliruyushchie klapany otkryvayutsya odnovre –
menno , t.e. v turbine K-1200-240, v otlichie ot ranee ras-
smotrennyh turbin , paroraspredelenie – drosselnoe .
Ono pozvolyaet imet bolee vysokiy k.p.d. i bolee nadezh –
57nye lopatki reguliruyushchey stupeni na raschetnom rezhime
raboty .
Snizhenie moshchnosti turbiny odnovremennym pri-
krytiem vseh reguliruyushchih klapanov neizbezhno privelo
by ne tolko k znachitelnym poteryam , no i k izmeneniyu
temperatury para v kamere pervoy stupeni , chto vyzvalo
by temperaturnye napryazheniya v korpuse i rotore turbi –
ny. Poetomu regulirovanie moshchnosti turbiny proizvo –
ditsya izmeneniem davleniya pered ney (skolzheniem dav-
leniya v predelah 24-12 MPa ) pri postoyannoy nachalnoy
temperature .
Nesmotrya na primenenie drosselnogo parorasprede –
leniya , vo vnutrennem korpuse TsVD ostavleny soplovye
korobki , chislo kotoryh sokrashcheno do dvuh (vo vseh pre-
dydushchih konstruktsiyah LMZ primenyal chetyre soplovye
korobki ).
Sovremennoe ispolzovanie etih konstruktivnyh mer
i regulirovanie nagruzki skolzyashchim davleniem pri so-
hranenii temperatury para pered TsVD i TsSD obespechi –
vaet horoshie manevrennye kachestva turbiny i dazhe voz-
mozhnost ee uchastiya v pokrytii peremennoy chasti grafi –
ka nagruzki .
Konstruktsiya protochnoy chasti TsVD (risunok 2.6) ana-
logichno TsVD turbin K-300-240 i K-800-240-3 LMZ vy-
polnena protivotochnoy . Iz soplovyh korobok par naprav –
lyaetsya v chetyre stupeni levogo potoka , raspolozhennye vo
vnutrennem korpuse TsVD , zatem povorachivaet na 180 °, ob-
tekaet vnutrenniy korpus i prohodit chetyre stupeni pra-
vogo potoka . Dalee chetyrmya paroprovodami par iz TsVD s
parametrami 3,9 MPa i 295 °S idet v promezhutochnyy pa-
roperegrevatel , otkuda vozvrashchaetsya po chetyrem paro –
provodam k dvum blokam stopornyh klapanov , raspolo –
zhennym po storonam TsSD . Parametry para posle prome –
58zhutochnogo peregreva 3,5 MPa i 540 °S. Proydya stopornye
klapany , par po chetyrem paroprovodam napravlyaetsya k che-
tyrem reguliruyushchim klapanam TsSD , ustanovlennym ne-
posredstvenno na korpuse TsSD .
TsSD – dvuhpotochnyy , s dvoynym korpusom , s vosemyu
stupenyami v kazhdom potoke .
Iz vyhodnyh patrubkov TsSD par otvoditsya v dve re-
sivernye truby (v turbine K-800-240-3 ih bylo chetyre )
maksimalnym diametrom 2 m, raspolozhennye na urovne
pola mashinnogo zala. Iz resivernyh trub par postupaet v
kazhdyy iz treh korpusov TsND po chetyrem patrubkam (po
odnomu patrubku v verhney i nizhney polovine TsND s dvuh
storon ). Kazhdyy potok TsND sostoit iz pyati stupeney .
Dlina rabochey lopatki posledney stupeni ravna 1200 mm
pri srednem diametre 3 m, chto obespechivaet summarnuyu
koltsevuyu ploshchad vyhoda para 67,8 m2. Lopatka vypol –
nena iz titanovogo splava TS-5.
Kondensator turbiny – odnohodovoy , sektsionnyy , so-
stoit iz chetyreh korpusov , raspolozhennyh poparno vdol
turbiny . Raschetnoe davlenie v kondensatore podderzhiva –
etsya pri rashode ohlazhdayushchey vody 108000 t/ch s tempera –
turoy 12 °S.
Valoprovod turboagregata sostoit iz rotorov TsVD i
TsSD , treh rotorov TsND i rotora generatora . Kazhdyy iz
rotorov raspolozhen v dvuh opornyh podshipnikah . Ot-
delnye rotory soedineny zhestkimi muftami , polumuf –
ty kotoryh otkovany zaodno s valami . Vtoroy opornyy
podshipnik (mezhdu TsVD i muftoy TsVD -TsSD ) obedinen s
upornym podshipnikom .
59
Risunok 2.6, a – Turbina K-1200-240 LMZ
(prodolzhenie sm. na ris. 2.6, b).
60
Risunok 2.6, b (prodolzhenie ris. 2.6, a) – Turbina K-1200-240 LMZ .
61
Risunok 2.6, v (prodolzhenie ris. 2.6, b) – Turbina K-1200-240 LMZ .
62
Valopovorotnoe ustroystvo , vrashchayushchee rotor turbi –
ny s chastotoy 30 1/min, raspolozheno na kryshke korpusa
podshipnika mezhdu TsSD i TsND . Podshipniki turbiny
imeyut gidrostaticheskie podemnye ustroystva .
Rotory TsVD i TsSD – tselnokovanye . Traditsionno
ispolzuemye LMZ T-obraznye hvostoviki rabochih lopa –
tok TsVD i TsSD okazalis nedostatochno prochnymi dlya
stol bolshih moshchnostey , poetomu ispolzuetsya oblopa –
chivanie s vilchatymi hvostami . Rabochie lopatki vypol –
nyayutsya tselnofrezerovannymi s bandazhnymi polkami .
Obedinenie lopatok v pakety proizvoditsya elektronnoy
svarkoy .
Rotory TsND – svarno -kovanye .
Korpus TsVD – dvoynoy . Vnutrenniy korpus vypolnen
iz stali 15H11MFBL , vneshniy iz stali 15H1M1FL – dos-
tatochno prochnoy , no bolee deshevoy .
Korpus TsSD – odnostennyy , sostoit iz treh chastey ,
soedinennyh vertikalnymi tehnologicheskimi razemami .
Korpus TsND – svarnoy , dvuhstennyy , no v otlichie ot
turbiny K-800 imeet vynosnye podshipniki .
Shema teplovyh rasshireniy turbiny pokazana na ri-
sunke 2.7.
Dlina turbiny s generatorom 71,8 m, bez generatora
47,9 m.
Sistema smazki i regulirovaniya turbiny analogichny
sistemam turbin K-800-240 i K-300-240, t.e. sistemy ra-
zobshcheny : v sisteme regulirovaniya – ognestoykoe , sinte –
ticheskoe maslo OMTI s davleniem 4,5 MPa , a v sisteme
smazki – turbinnoe maslo marki 22 s davleniem 0,25-0,3 MPa .
63
1 – peredniy podshipnik ; 2 – TsVD ; 3 – sredniy pod-
shipnik ; 4 – TsSD ; 5 – podshipnik mezhdu TsSD i TsND ;
6 – podshipniki rotorov TsND ; 7 – TsND ; 8 – fiks –
punkt TsVD – TsSD ; 9 – fiks -punkty TsND ; 10 – fiks –
punkty podshipnikov ; 11 – fundamentnye ramy .
Risunok 2.7 – Shema teplovyh rasshireniy turbiny
K-1200-240 LMZ (rotor turbiny ne pokazan ).
Turbina imeet elektrogidravlicheskuyu sistemu regu-
lirovaniya . Elektricheskaya chast sistemy vyrabatyvaet
signaly po chastote vrashcheniya , moshchnosti , davleniyu svezhe –
go para i v promperegreve .
Datchikom chastoty vrashcheniya sluzhit induktivnyy ta-
hogenerator , raspolozhennyy na valu turbiny v korpuse
perednego podshipnika .
Signaly iz elektricheskoy chasti vvodyatsya v gidravli –
cheskuyu chast s pomoshchyu elektrogidravlicheskogo preobra –
zovatelya .
2.2.2 Turbiny Nevskogo mashinostroitelnogo (NZL )
i Kaluzhskogo turbinnogo zavodov (KTZ)
V 30h godah proshlogo veka Nevskiy mashinostroi –
telnyy zavod osvoil vypusk parovyh turbin nebolshoy
moshchnosti . V osnovnom dlya privoda energopoezdov , kom-
pressorov , vozduhoduvok i dlya nuzhd rechnogo i morskogo
parohodstva , chasto vysokooborotnye (5000-6000 ob/min).
64Kaluzhskiy turbinnyy zavod s serediny HH veka na-
chal vypusk turbin moshchnostyu ot 2500 do 25000 kVt tipa
K-6-35; T-6-35/1,2; R-12-35/5; PR-6-35/10/5; PT-25-90/10,
kotorye nashli shirokoe primenenie na elektrostantsiyah
prompredpriyatiy .
Otdelnye zakazy na izgotovlenie turbin nebolshoy
moshchnosti do 30000 kVt vypolnyayut Kirovskiy (g. Sankt –
Peterburg ) i Bryanskiy mashinostroitelnye zavody .
2.2.3 Turbiny Uralskogo turbomotornogo zavoda
(UTMZ ili TMZ ).
Teplofikatsionnye turbiny .
Teplofikatsionnye turbiny sostavlyayut znachitel –
nuyu chast vseh energeticheskih turbin – po moshchnosti po-
ryadka odnu tret . Eto svyazano s vozmozhnostyu realizatsii
vygody ot kombinirovannoy vyrabotki elektricheskoy
energii i teploty , a takzhe so znachitelnym rostom po-
trebnostey v teple kak promyshlennyh , tak i grazhdanskih
obektov v poslevoennyy period . V 50-70e gody HH veka
prakticheski v kazhdom regione vvodilis moshchnosti na
deystvuyushchih i stroilis novye teploelektrotsentrali :
Novosibirsk – eto TETs -2, TETs -3, TETs -5; Altay – Biyskaya
TETs -1, Barnaulskie TETs -2 i TETs -3; Krasnoyarsk –
TETs -2; Kuzbass – Novokemerovskaya TETs , Zapadno –
Sibirskaya TETs ; Irkutsk – TETs -1, TETs -6, TETs -9, TETs -10;
Habarovsk – TETs -3 i t.d.
V nashey strane na teploelektrotsentralyah nashli shi-
rokoe primenenie kondensatsionnye parovye turbiny s
reguliruemymi otborami para , a takzhe turbiny s proti –
vodavleniem , prednaznachennye dlya kombinirovannoy vy-
rabotki elektricheskoy i teplovoy energii .
Kondensatsionnye turbiny s reguliruemymi otbora –
mi para odnovremenno udovletvoryayut potrebiteley v tep-
65le i elektrichestve , prichem vyrabotka elektricheskoy ener –
gii ne zavisit ot teplovoy nagruzki , t.e. v dostatochno shi-
rokih predelah (v zavisimosti ot moshchnosti ) mozhno neza-
visimo regulirovat elektricheskuyu i teplovuyu nagruzku .
Turbiny s protivodavleniem normalno rabotayut po
teplovomu grafiku , t.e. vyrabotka elektricheskoy energii
zhestko zavisit ot teplovoy nagruzki potrebitelya .
Teplofikatsionnye turbiny vypuskali i mogut vypus –
kat LMZ (AT-25 – v 1933 g., VPT -25-90, VT-25, PT-60-90/13,
PT-60-130/13 v 50h g. HH veka, HTGZ ( VR-25 v 1948 g.).
V nastoyashchee vremya proizvodstvom teplofikatsionnyh
turbin zanimaetsya Uralskiy turbomotornyy zavod (PO
TMZ ), nachavshiy pered voynoy vypusk turbin moshchnostyu
6 i 12 MVt .
Posle okonchaniya Velikoy Otechestvennoy voyny zavod
vypustil seriyu turbin PT-25-90/10 po chertezham LMZ .
S serediny 50h godov HH veka vypuskayutsya teplofi –
katsionnye turbiny sobstvennoy konstruktsii .
Harakternym dlya rabot zavoda yavlyaetsya vypolnenie
teplofikatsionnyh turbin razlichnyh tipov v vide edinoy
serii s obshchimi konstruktivnymi resheniyami i shirokoy
unifikatsiey otdelnyh detaley i uzlov . V tot period za-
vodom vypuskalis turbiny : PT-25-90/10, T-25-90,
PR-25-90/10/0,( ( sm. tablitsu 5.2).
Zatem byla razrabotana seriya teplofikatsionnyh tur-
bin: PT-60-130/7, T-50-130, T-100-130, R-40-130/31 s na-
chalnymi parametrami 12,75 MPa i 555 °S (sm. tablitsu 2.3).
V poslednie gody UTMZ razrabotal seriyu moshchnyh
teplofikatsionnyh turbin : T-175/210-130, R-100/105-
130/15, PT-135/165-130, T-250/300-240 ( sm. tablitsy 2.3 i
2.4), kotorye seychas rabotayut na mnogih TETs strany , v
t.ch. na Barnaulskoy TETs -3 T-175/210-130 i T-185/220-130.
66Tablitsa 2.2 – Osnovnye parametry turbin
Osobyy interes predstavlyayut turbiny posledney se-
rii.
Turbiny R-100/105-130/15, PT-135/165-150/15,
T-175/210-130 ( sm. risunki 2.7, 2.8, 2.9) vypolneny prak –
ticheski na odinakovyy maksimalnyy rashod svezhego pa-
ra, chto pozvolilo primenit edinuyu konstruktsiyu paro –
vpuska i TsVD s protivodavleniem 1,5 MPa , ravnym nomi –
nalnomu protivodavleniyu dlya turbiny R-100-130/15.
67 PO TMZ moshchnostyu 6,12 i 25 MVt .
Par k ukazannym turbinam postupaet po dvum paro –
provodam cherez dva stopornyh klapana . Paroraspredele –
nie – soplovoe , chetyrehklapannoe . Protochnaya chast TsVD
sostoit iz odnovenechnoy reguliruyushchey stupeni i shesti
stupeney davleniya v levom (pervom ) potoke , kotoryy imeet
dva korpusa , vnutrenniy i vneshniy . Posle levogo potoka
par povorachivaetsya na 180 °S i napravlyaetsya v
pravyy
(vtoroy ) potok , sostoyashchiy iz shesti stupeney davleniya .
68
Tablitsa 2.3 – Osnovnye parametry turbin
Turbina R-100-130 (risunok 2.8) vypolnyaetsya odnotsi –
lindrovoy i osnashchena printsipialno otlichnoy sistemoy
regulirovaniya , t.k. osnovnym naznacheniem turbiny s pro-
tivodavleniem yavlyaetsya vydacha para potrebitelyu zadan –
nyh parametrov . Poetomu reguliruemym parametrom yavlya –
etsya davlenie para v vyhlopnom (vyhodnom ) patrubke , a
ne chastota vrashcheniya rotora .
69
PO TMZ moshchnostyu 40-100 MVt .
Takim obrazom , pri normalnoy rabote turbiny s
protivodavleniem (po teplovomu grafiku ) regulyator chas-
toty vrashcheniya neobhodim dlya puska i zashchity turbiny .
Turbina PT-135/165-130/1,5 (risunok 2.9) – dvuhtsi –
lindrovaya . Posle TsVD par chastichno idet v proizvodst –
vennyy otbor , a ostavshayasya chast k reguliruyushchim klapa –
nam chasti srednego davleniya (ChSD ), raspolozhennym na
TsND . V TsND nahodyatsya shest stupeney davleniya , dve stu-
peni promezhutochnogo otseka i tri stupeni chasti nizkogo
70Tablitsa 2.4 – Osnovnye parametry teplofikatsionnyh
davleniya . Otbory para v verhniy i nizhniy otopitelnye
(teplofikatsionnye ) otbory proizvodyatsya iz kamer posle
ChSD i promezhutochnogo otseka , davlenie v kotoryh pod-
derzhivaetsya regulyatorami davleniya s pomoshchyu drossel –
nyh povorotnyh diafragm . Stupeni ChND unifitsirovany
so stupenyami ChND turbiny T-250-240.
71turbin PO TMZ bolshoy moshchnosti .
Turbiny T-175/210-130 i T-185/220-130 (risunok 2.10)
vypolneny trehtsilindrovymi . Par posle TsVD postupaet
v protochnuyu chast TsSD , kotoraya imeet devyat stupeney , v
tom chisle dve stupeni promezhutochnogo otseka , raspolo –
zhennye mezhdu verhnim i nizhnim otopitelnymi otbora –
mi para . Posle TsSD par otvoditsya v nizhniy otopitel –
nyy otbor i v TsND .
72TsND vypolnen dvuhpotochnym , s tremya stupenyami v
kazhdom potoke . Stupeni pravogo potoka unifitsirovany s
sootvetstvuyushchimi stupenyami turbiny PT-135-130. Par,
otrabotavshiy v turbine T-175-130, postupaet v dva kon-
densatora , vklyuchennye posledovatelno po ohlazhdayushchey
vode .
Modifikatsii turbin R-102/107-130-2, PT-140/165-
130-2 i T-185/220-130-2 vypolneny na bolshiy rashod
svezhego para , dlya chego uvelichena propusknaya sposobnost
oblopachivaniya TsVD .
Protochnye chasti TsSD i TsND ostayutsya neizmennymi .
Turbina T-250/300-240 (risunok 2.11).
Turbina imeet nominalnuyu moshchnost 250 MVt pri
nachalnyh parametrah para 23,5 MPa i 540 °S, s promezhu –
tochnym peregrevom para . Nominalnaya teplovaya nagruzka
384 MVt (330 Gkal /ch), raschetnoe davlenie v kondensatore
6,9 kPa.
Turbina T-250/300-240 – edinstvennaya v mire teplo –
fikatsionnaya , rasschitannaya dlya raboty na sverhkritiche –
skie parametry para , s promezhutochnym peregrevom
i vypolnennaya odnovalnoy , chetyrehtsilindrovoy
(TsVD +TsSD 1+TsSD 2+TsND ).
TsVD – dvuhstennyy protivotochnyy , protochnaya chast
sostoit iz 12 stupeney . Posle TsVD par s davleniem
3,6 MPa napravlyaetsya v kotloagregat dlya promezhutochnogo
peregreva , posle chego postupaet v TsSD 1 cherez 2 bloka , v
kazhdom iz kotoryh raspolozheny otsechnoy i reguliruyu –
shchiy klapany . TsSD 1 – odnopotochnyy , odnostennyy , imeet
10 stupeney . Iz TsSD 1 par davleniem 0,55 MPa postupaet v
TsSD 2, vypolnennyy dvuhpotochnym s shestyu stupenyami v
kazhdom potoke , iz kotoryh chetyre stupeni razmeshcheny do
verhnego otopitelnogo otbora , 2 stupeni mezhdu verhnim
i nizhnim otopitelnym otborami . Posle TsSD 2 chast pa-
73ra s davleniem 0,08 MPa napravlyaetsya v nizhniy otopi –
telnyy otbor , a chast v TsND . TsND – dvuhstennyy , dvuh –
potochnyy , v kazhdom potoke po 3 stupeni , v tom chisle re-
guliruyushchaya stupen . Davlenie para v otborah podderzhi –
vaetsya regulyatorami davleniya s pomoshchyu povorotnyh
diafragm .
Rabochie lopatki posledney stupeni TsND imeyut rabo –
chuyu dlinu 940 mm pri srednem diametre 2300 mm, chto so-
otvetstvuet vyhlopnoy ploshchadi oboih vyhlopov 14,1 m2.
Iz TsND par napravlyaetsya v kondensator .
Maksimalnuyu moshchnost 300 MVt turbina razvivaet
pri kondensatsionnom rezhime .
74
Risunok 2.8 – Prodolnyy razrez turbiny R-100-130/15.
75
Risunok 2.9 – Prodolnyy razrez turbiny PT-135/165-130/15.
76
Risunok 2.10, a – Prodolnyy razrez turbiny T-185/220-130-2
(prodolzhenie sm. na ris. 2.10, b).
77
Risunok 2.10, b (prodolzhenie ris. 2.10, a) –
Prodolnyy razrez turbiny T-185/220-130-2
78
Risunok 2.11, a – Prodolnyy razrez turbiny T-250/300-240
(prodolzhenie sm. na ris. 2.11, b).
79
Risunok 2.11, b (prodolzhenie ris. 2.11, a) –
Prodolnyy razrez turbiny T-185/220-130-240.
802.3 Parovye turbiny zarubezhnyh firm
Na pervyh elektrostantsiyah Rossii v nachale HH veka,
a takzhe na elektrostantsiyah , stroyashchihsya po planu GOELRO
(posle 1920 g.) zachastuyu montirovalos importnoe oboru –
dovanie . Na TETs Kuznetskogo metallurgicheskogo kombina –
ta ustanovleny turbiny firmy «Rato » (Frantsiya ). Chast
energeticheskogo oborudovaniya postupila v gody Velikoy
Otechestvennoy voyny , v chastnosti
, na Lipetskoy TETs i
Krasnoyarskoy TETs -1 ekspluatarovalis turbiny AP-25
(vsego 2 edinitsy ) firmy «M-W» (Metropoliten -Vik-
kers). Na Norilskoy TETs -1 i Novosibirskoy TETs -3 by-
li v ekspluatatsii 4 turbiny moshchnostyu po 50 MVt tipa
AK-50 yaponskoy firmy «Mitsubisi », kotorye polucheny
po reparatsiyam posle VOV . K sozhaleniyu , zarubezhnym oka-
zalsya i HTGZ .
2.3.1 Turbiny
Harkovskogo turbinnogo zavoda (HTZ
ili HTGZ ) (tablitsa 2.5)
V predvoennye gody zavod proizvodil turbiny moshch –
nostyu 50 i 100 MVt s chastotoy vrashcheniya 25 1/s po tipu
turbin amerikanskoy firmy «Dzheneral elektrik ».
No uzhe v 1957 g. HTGZ vypuskaet dvuhtsilindrovuyu
turbinu moshchnostyu 100 MVt s parametrami 8,8 MPa i
535 °S, a v 1958 g. – pervuyu turbinu s promezhutochnym
pe-
regrevom para moshchnostyu 159 MVt s parametrami 12,75 MPa i
565 °S, kotorye nashli shirokoe primenenie na vnov
81
Tablitsa 2.5 – Osnovnye pokazateli nekotoryh kondensatsionnyh turbin HTGZ
82stroyashchihsya GRES 60-70h godov HH veka, v t.ch. na Sibir –
skih GRES i TETs – Nazarovskaya GRES , Krasnoyarskaya
GRES -2, Irkutskaya TETs -10 i dr.
V 1960 g. HTGZ odnovremenno s LMZ stroit parovuyu
turbinu moshchnostyu 300 MVt na sverhkriticheskie para –
metry para (23,5 MPa i 560/565 ° S).
V 1964 g. na HTGZ izgotovlena turbina K-500-240-1, v
1974 g. – K-500-240-2, pervaya iz kotoryh rabotaet na Naza –
rovskoy GRES (Krasnoyarskiy kray ), vtoraya na Troitskoy
GRES (Chelyabinskaya oblast ). Turbina sostoit (risunok
2.12) iz odnopotochnyh TsVD i TsSD i dvuh dvuhpotochnnyh
TsND , imeet dva kondensatora , razvivaet moshchnost Nnom –
500 MVt , pri rashode para 1590 t/chas i Nmaks – 535 MVt
pri rashode 1650 t/chas.
Risunok 2.12 – Printsipialnaya shema turbiny
K-500- 240 HTGZ .
Vse turbiny bez kondensatorov 900 t, dlina bez gene-
ratora 29,5 m.
Sistemy smazki i regulirovaniya razdelnye . Emkost
maslobaka 52 m
3. Rabochey zhidkostyu v sisteme reguliro –
vaniya yavlyaetsya kondensat (kak i u turbiny K-300-240), po-
stupayushchiy ot napora kondensatnyh nasosov .
832.3.2 Turbiny firm dalnego zarubezhya
Parovye turbiny dlya energetiki izgotavlivayutsya vo
mnogih stranah mira : Anglii , Germanii , Frantsii , Shve –
tsii, Shveytsarii , Yaponii , Vengrii , Chehii i dr. Turbiny
imeyut sushchestvennye razlichiya ne tolko po parametram
para i tiporazmeram , no i po konstruktsii otdelnyh ele-
mentov i v tselom , a takzhe po tehnologii
izgotovleniya .
V SShA , Kanade i ryade drugih stran standartnoy chas-
totoy peremennogo toka prinyata chastota 60 gerts , poetomu
amerikanskie firmy vypuskayut parovye turbiny na
3600 i 1800 ob/min.
Shirokoe rasprostranenie v Amerike imeyut odno –
valnye turbiny na 3600 ob/min i dvuhvalnye , imeyushchie
na pervom valu 3600, a na vtorom 1800 ob/min (risunok
2.13). Prichem , dvuhvalnye turbiny , nesmotrya na bolee
vysokuyu stoimost , imeyut luchshuyu ekonomichnost .
Amerikanskie firmy «Dzheneral elektrik », «Vestin –
gauz», «Alis -Chalmers » proizvodyat moshchnye turbiny v od-
novalnom ispolnenii do 800 MVt , v dvuhvalnom -1300-
1400 MVt , kak pravilo , pyatitsilindrovye –
TsVD +dvuhpotochnyy TsSD +tri dvuhpotochnyh TsND , chislo
oborotov 3600.
Obedinenie angliyskih firm “AEJ”, “EE”, “EGE”
vypuskayut turbiny moshchnostyu 660 MVt na parametry
para 16,3 MPa , 538/538 ° S, Rk=4,4 kPa (K-660-166), chislo
oborotov – 3000.
Turbina prednaznachena dlya elektrostantsiy na orga-
nicheskom i yadernom toplive , imeet 5 tsilindrov , oblopa –
chivanie aktivnogo tipa , no nachinaya s TsSD rabochie lopat –
ki zakrucheny i imeyut povyshennuyu reaktivnost .
84
1 – turbina vysokogo davleniya 3600 ob/min; 2 – pod-
vod svezhego para v turbinu ; 3 – tsilindr srednego dav-
leniya ; 4 – zashchita ; 5 – turbina nizkogo davleniya 1800
ob/min; 6 – otvod ohlazhdayushchey vody iz kondensatora ;
7, 8 – dvuhpotochnye kondensatory .
Risunok 2.13 – Obshchiy vid turbiny moshchnostyu 900 MVt .
Frantsuzskoe obedinenie «Rato -Shneyder -SEM » vy-
puskayut turbiny moshchnostyu 600 MVt v sostave
TsVD +TsSD +2 dvuhpotochnyh TsND , na parametry 16,3 MPa ,
565/565 ° S, oblopachivanie TsVD i TsSD aktivnogo tipa ,
TsND – reaktivnogo .
Shveytsarskaya firma «VVS » dlya energetiki SShA pro-
izvodit dvuhvalnye agregaty moshchnostyu 1300 MVt na
parametry 24 MPa , 538/538 ° S. Oba vala odinakovoy moshch –
nosti i oborotov (3600). Turbina imeet 6 dvuhpotochnyh
tsilindrov . Pervyy val – TsVD +2TsND , vtoroy val –
TsSD +2TsND . Paroraspredelenie drosselnoe , oblopchiva –
nie reaktivnoe , rotory svarnye , barabannogo tipa .
852.4 Konstruktsii turbin dlya atomnyh elektrostantsiy
Rabochim telom PT na AES yavlyaetsya suhoy nasyshchen –
nyy ili peregretyy par.
V kachestve dvigatelya na AES poka primenyayut tolko
parovye turbiny , a reaktornye ustanovki raznotipny , chto
otrazhaetsya na organizatsii tehnologicheskogo protsessa
elektrostantsii i trebuet ih klassifikatsii po chislu kon-
turov , tipu reaktorov , parovyh
turbin , parametram i tipu
teplonositelya .
V chisle deystvuyushchih imeyutsya odnokonturnye , dvuh –
konturnye i trehkonturnye AES (risunok 2.14).
Trehkonturnye AES naibolee dorogie iz-za bolshogo
kolichestva oborudovaniya , t.k. sozdaetsya v 2hkonturnoy
sheme dopolnitelnyy , promezhutochnyy kontur dlya togo,
chtoby dazhe v avariynyh situatsiyah mozhno bylo izbezhat
kontakta radioaktivnoy sredy s vodoy ili vodyanym pa-
rom.
Osnovnye osobennosti turbin AES s reaktorami
VVER i RBMK svyazany s ih rabotoy na nasyshchennom pare i
obuslovleny sleduyushchimi prichinami :
Malyy raspolagaemyy teploperepad (∆h0), obychno
menee 60 % dlya turbin na peregretom pare . Prichem , mezhdu
chastyami srednego i nizkogo davleniya neobhodima separa –
tsiya i promperegrev para . chast srednego davleniya (ChSD )
vypolnyaetsya v vide odnogo tsilindra srednego davleniya
(TsSD ), a ChND turbiny sostoit obychno iz neskolkih tsi-
lindrov nizkogo davleniya (TsND ) i kazhdyy iz nih vypol –
nyaetsya dvuhpotochnym . Par posle TsSD i separatora –
promperegrevatelya postupaet parallelno vo vse TsND . V
TsND vyrabatyvaetsya 50-60 % moshchnosti turbiny .
86
a) – odnokonturnaya : 1 – reaktor ; 2 – kompensator ob-
ema; 3 – parogenerator ; 4 – turbina ; 5 – generator ;
6 – kondensator ; 7 – pitatelnyy nasos ; 8 – tsirkulya –
tsionnyy nasos .
b) – dvuhkonturnaya : 1 – reaktor ; 2 – paroperegreva –
tel; 3 – baraban -separator ; 4 – parogenerator ; 5 –
turbina ; 6 – generator ; 7 – kondensator ; 8 – pitatel –
nyy nasos ; 9 – tsirkulyatsionnyy nasos ; 10 – nagreva –
telnaya sektsiya reaktora .
Risunok 2.14 – Odnokonturnaya i dvuhkonturnaya
shemy AES .
Bolshoe vliyanie na k.p.d. turbiny okazyvayut poteri
s vyhodnoy skorostyu i poteri na drosselirovanie para v
parovpusknyh organah i resiverah iz-za bolshih obemov
para .
Dlya umensheniya poter s vyhodnoy skorostyu turbi –
ny proektiruyutsya s bolshimi summarnymi ploshchadyami
poslednih stupeney
, chto dostigaetsya vypolneniem bol –
shogo chisla potokov v TsND i samih TsND , chto ne vsegda op-
ravdano , poetomu chast turbin nasyshchennogo para vypol –
neny tihohodnymi (1500 ob/min).
87Dlya umensheniya poter davleniya pri drosselirova –
nii bolshoe vnimanie udelyaetsya konstruktsii reguli –
ruyushchih organov paroraspredeleniya – sovmeshchayut stopor –
nye i reguliruyushchie klapany , primenyayut zaslonki .
Bolshie obemnye propuski para (prevyshayut etot
pokazatel dlya turbin peregretogo para v 4-6 raz na vhode
i v 2 raza na vyhode ) trebuyut bolshih gabaritov parovpuska
i vypuska , poetomu nachinaya s moshchnosti 500-600 MVt vse
tsilindry turbiny vypolnyayut dvuhpotochnymi .
Dlya umensheniya vlazhnosti para (pri kotoroy rabota –
et bolshinstvo stupeney turbiny ) , chto znachitelno sni-
zhaet k.p.d. turbiny , neobhodimo vypolnyat vneshnyuyu i
vnutrennyuyu separatsiyu para i promperegrev , uslozhnyayu –
shchie konstruktsii .
Rabochie lopatki i drugie elementy turbiny iz-za
vlazhnosti para postoyanno podverzheny erozii pri rabote
i korrozii na stoyashchey turbine .
Vidy erozii – udarnaya , kogda na detali turbiny dey-
stvuyut kapli vlagi s bolshoy skorostyu ; mezhshchelevaya –
na stykah , v zazorah i eroziya vymyvaniya – v separatorah ,
resiverah , labirintovyh uplotneniyah , kogda na detali
turbiny deystvuet vlaga v vide struy . Dlya borby s erozi –
ey i korroziey , krome umensheniya vlazhnosti para , trebu –
etsya vysokoe kachestvo proektirovaniya , isklyuchayushchee za-
stoynye zony , karmany , obespechenie nadezhnogo dreniro –
vaniya truboprovodov i elementov oborudovaniya , a takzhe
primenenie iznosostoykih materialov v vide nerzhaveyu –
shchih vysokohromistyh staley .
Pri proektirovanii turbin AES zakladyvayutsya
bolshie zapasy prochnosti iz-za nevozmozhnosti nemed –
lennogo ostanova reaktora .
Iz-za bolshogo obema para i protyazhennosti paro –
provodov mezhdu tsilindrami i v sheme turboustanovki
88vozmozhen razgon turbiny posle prekrashcheniya dostupa
svezhego para (chto harakterno dlya vseh turbin s prompe –
regrevom ). Veroyatnost razgona uvelichivaetsya za schet
vskipaniya vlagi , skondensirovavsheysya v protochnoy chasti
turbiny . Raschet i praktika pokazali , chto pri sbrose na-
gruzki chastota vrashcheniya rotora za schet etogo vozrastaet na
15-25 %, poetomu v turbinah nasyshchennogo para pered ka-
zhdym TsND ustanavlivayut otsechnye zaslonki .
Esli turbina rabotaet v odnokonturnoy sheme , t.e. v
nee postupaet radioaktivnyy par, to predyavlyayutsya do-
polnitelnye trebovaniya kak k konstruktsii turbiny , tak
i ee ekspluatatsii , t.e. dolzhna byt obespechena biologiche –
skaya zashchita .
2.4.1 Zavody -izgotoviteli turbin dlya AES
Perventsem proizvodstva turbin
dlya AES , rabotayu –
shchih nasyshchennym parom , v byvshem SSSR byl Harkov –
skiy turbinnyy zavod , kotoryy s 1958 g. nachal vypusk
turbin sredney moshchnosti .
V 1969 g. zavod vypustil turbinu moshchnostyu 220 MVt
dlya raboty s VVER na dvuhkonturnyh AES na nachalnoe
davlenie 4,3 MPa i chastotu vrashcheniya 50 1/s.
V 1970 g. zavod vypustil turbinu moshchnostyu 500 MVt
dlya raboty po odnokonturnoy sheme s nachalnym davleni –
em suhogo nasyshchennogo para 6,46 MPa i chastotoy vrashche –
niya 50 1/s.
V 1975 g. HTGZ vypustil svoyu pervuyu tihohodnuyu
turbinu (25 1/s) moshchnostyu 500 MVt na davlenie 5,88 MPa
dlya raboty s reaktorami VVER , a zatem i moshchnostyu
1000 MVt na te zhe parametry .
Turbiny HTGZ shiroko ispolzuyutsya na Novovoro –
nezhskoy , Leningradskoy , Kolskoy i dr. AES .
89Na Beloyarskoy AES im. I.V.Kurchatova rabotayut se-
riynye kondensatsionnye turbiny LMZ (dlya peregretogo
para ) moshchnostyu 100 MVt (K-100-90) na vtorom bloke (ri-
sunok 2.14) i 200 MVt (K-200-130) na tretem bloke .
Na etoy stantsii ustanovleny spetsialnye atomnye
reaktory tipa BN-600, vyrabatyvayushchie par vysokogo
davleniya .
1 – tsirkulyatsionnyy nasos ; 2 – reaktor ; 3 – ispari –
telnyy kanal ; 4 – paroperegrevatelnyy kanal ;
5 – separator para ; 6 – barboter ; 7 – pitatelnyy na-
sos; 8 – ochistka kondensata ; 9 – razdatochnye kollekto –
ry; 10 –kondensatnye nasosy .
Risunok 2.15 – Printsipialnaya shema vtorogo bloka
Beloyarskoy AES .
V FRG firma KWU vypustila turbinu monostyu
1200-1330 MVt s chislom oborotov 1500 v
minutu na davle –
nie 5,4 MPa s drosselnym paroraspredeleniem , reaktiv –
nym oblopachivaniem . Turbina sostoit iz dvuhpotochnogo
TsSD i treh dvuhpotochnyh TsND . Dlina turbiny 42,6 m.
Shveytsarskaya firma «Broun -Boeri » dlya SShA vypus –
tila turbinu moshchnostyu 1160 MVt , na 1800 ob/min s
90R0=5,4 MPa , paroraspredelenie drosselnoe , oblopachiva –
nie reaktivnoe . Sostoit iz dvuhpotochnyh TsSD i treh
dvuhpotochnyh TsND . Obshchaya dlina 65 m.
Amerikanskaya firma «Dzheneral -elekirik » (GE) izgo-
tovila turbinu moshchnostyu 850 MVt , 1800 ob/min, sostoit
iz dvuhpotochnogo TsSD i dvuh dvuhpotochnyh TsND .
Osnovnye harakteristiki turbin nasyshchennogo para
otechestvennogo proizvodstva privedeny v tablitsah 2.6 i 2.7.
91
Tablitsa 2.6 – Osnovnye harakteristik turbin nasyshchennogo para
dlya AES s VVER
92
Tablitsa 2.7 – Osnovnye harakteristik turbin nasyshchennogo para
dlya AES s RBMK
933 VOZMOZhNYE POVREZhDENIYa UZLOV
I DETALEY PAROVYH TURBIN
Iz izvestnyh sluchaev povrezhdeniya turbin v bolshin –
stve osnovnuyu rol igraet chelovecheskiy faktor (vina per-
sonala ) i na vtorom meste vina zavoda -izgotovitelya .
Naprimer , na turbine AT-25 byla ostavlena zaglushka
na masloprovode k pervomu podshipniku , chto bylo obna –
ruzheno tolko posle puska
turbiny – v rezultate povre –
zhden kombinirovannyy podshipnik .
Iz-za zanosa protochnoy chasti solyami avariyno osta-
novlena turbina PT-50-90/10. Manometr , po kotoromu kon-
troliruyut davlenie v kontrolnoy stupeni , iz-za zanosa
impulsnoy trubki pokazyval odnu i tu zhe velichinu .
Prichinoy zanosa yavilos neudovletvoritelnoe kachestvo
para iz-za nepravilnoy sborki separatsionnogo ustroyst –
va v barabanah kotlov PK-10 pri montazhe .
Obnaruzhen progib rotora TsVD turbiny PT-50-90/10.
Iz-za defitsita moshchnosti , v narushenie instruktsii po
ekspluatatsii , cherez 10 chasov posle avariynogo ostanova
turbiny byla otklyuchena podacha masla na podshipniki i
ostanovleno valopovorotnoe ustroystvo dlya vskrytiya tsi-
lindra .
Na odnoy iz TETs oshibochno bylo slito maslo s mas-
lobaka rabotayushchey turbiny PT-25-90/10.
V privedennyh sluchayah nalitso vina obsluzhivayushchego
personala . No est i drugie sluchai :
Turbina K-100-90 avariyno ostanovlena iz-za posto –
ronnego shuma v TsVD . Posle vskrytiya obnaruzhena polom –
ka dvuh lopatok reguliruyushchey stupeni TsVD , vysota koto –
ryh poryadka 50 mm. Narusheniy instruktsii po ekspluata –
tsii turbiny ne obnaruzheno . Analogichnyy sluchay pro-
izoshel na takoy zhe turbine drugoy TES .
94Posle vskrytiya tsilindrov turbiny PT-50-90/10 v ka-
pitalnyy remont na vosmoy stupeni rotora nizkogo dav-
leniya obnaruzheny oborvannymi dve diametralno raspo –
lozhennyh rabochih lopatki . Turbina do ostanova rabotala
bez zamechaniy , narusheniy instruktsii po ekspluatatsii ne
obnaruzheno . Na diagramme registratora vibratsii za pol-
goda do ostanova zafiksirovano bukvalno sekundnoe po
vremeni prevyshenie normy vibratsii , t.e. rotor kak by
samootbalansirovalsya i turbina do ostanova rabotala
normalno .
Ochevidno , chto v poslednih dvuh sluchayah nalitso zavo-
dskoy defekt .
3.1 Popadanie v turbinu vody i holodnogo para
Pri popadanii vody v turbinu proishodit vodyanoy
udar , chto pri bolshom kolichestve vody privodit k pol-
nomu razrusheniyu
protochnoy chasti tsilindra , a pri malyh
kolichestvah – k rezkomu ohlazhdeniyu uchastkov rotora i
statora , posleduyushchey ih deformatsii , zadevaniyam i rez-
komu usileniyu vibratsii .
Zabros vody v turbinu po paroprovodam svezhego para
vozmozhen pri puskovyh rezhimah i pri neudovletvori –
telnoy rabote kotla , osobenno pri rezkom nabore nagruz –
ki na turbinu , kogda davlenie svezhego para pered turbi –
noy bystro snizhaetsya , chto privodit k uvlecheniyu vody iz
kotla .
Takzhe voda i holodnyy par mogut popast v turbinu
iz regenerativnyh podogrevateley pri neispravnosti
drenazhnoy sistemy poslednih ili pri povrezhdenii tru-
bok podogrevateley .
V blochnyh ustanovkah zabros vody v turbinu mozhet
proizoyti iz truboprovodov promezhutochnogo peregreva
95para pri ih nedostatochnom progreve i drenirovanii ili
neispravnosti klapanov vpryska kondensata pri reguli –
rovanii temperatury para .
Priznakami vodyanogo udara yavlyayutsya :
– rezkoe snizhenie temperatury svezhego para ;
– rezkoe snizhenie temperatury metalla tsilindra
turbiny ;
– gidravlicheskie udary v paroprovodah svezhego para ,
promperegreva , otborov i perepusknyh trub ;
– metallicheskiy shum i udary vnutri tsilindra turbi –
ny iz-za korobleniy i zadevaniy vnutri protochnoy chasti ;
– uvelichenie osevogo sdviga rotora i povyshenie tem-
peratury kolodok upornogo podshipnika ;
– poyavlenie «belogo » para (iz-za bolshoy vlazhnosti )
iz flantsevyh soedineniy stopornogo i reguliruyushchih
klapanov , tsilindra , kontsevyh uplotneniy .
Pri poyavlenii hotya by odnogo iz priznakov vodyanogo
(gidravlicheskogo ) udara turbinu nuzhno nemedlenno ot-
klyuchit knopkoy avtomata bezopasnosti i sorvat vakuum
dlya umensheniya vybega (vrashcheniya ) rotora .
3.2 Povrezhdeniya rabochih i napravlyayushchih lopatok
Samaya dorogaya i uyazvimaya chast turbiny – rabochie i
napravlyayushchie (soplovye ) lopatki , povrezhdeniya kotoryh
proishodyat po prichinam :
– gidravlicheskih udarov , popadaniya postoronnih
predmetov i zadevaniy o detali statora ;
– nedostatochnoy staticheskoy
prochnosti , privodyashchey k
otryvu bandazhey , provolochnyh svyazey i rabochih lopatok ;
– ustalosti materiala iz-za vibratsii rabochih lopa –
tok;
– korrozionnogo , eroziynogo i abrazivnogo iznosa .
963.2.1 Pri popadanii v protochnuyu chast vody naprya –
zhennost rabochih lopatok uvelichivaetsya iz-za zakuporki
chasti kanalov dlya prohoda para , vsledstvie chego rastet
raznost davleniy na venets , i sootvetstvenno napryazhenie
izgiba v lopatkah . Krome togo, zapolnenie nizhney chasti
korpusa vodoy ili parovodyanoy smesyu uvelichivaet so-
protivlenie lopatok vrashcheniyu , chto privodit k izlomu
lopatok .
Popadanie v protochnuyu chast postoronnih predmetov ,
v osnovnom , boltov , gaek, melkogo instrumenta privodit
snachala k silnym udaram , vyzyvayushchim vykrashivanie
lopatok , , a zatem k zaklinivaniyu v kakom -libo zazore me-
zhdu rabochimi i napravlyayushchimi lopatkami , chto zachastuyu
privodit k polnomu razrusheniyu lopatochnogo apparata
stupeni .
Zadevanie rabochih lopatok o napravlyayushchie mozhet
proizoyti iz-za osevogo sdviga rotora , bolshogo otnosi –
telnogo udlineniya ili ukorocheniya rotora otnositelno
statora pri narushenii rezhima puska .
Radialnye zadevaniya vozmozhny pri izgibe vrashchayu –
shchegosya rotora ili koroblenii korpusa turbiny .
3.2.2 Otryv rabochih lopatok ot diska proishodit
tolko iz-za grubyh narusheniy tehnologii ih proizvodst –
va ili ekspluatatsii , a
takzhe pri znachitelnom prevyshe –
nii chastoty vrashcheniya rotora turbiny pri sbrose nagruz –
ki iz-za neudovletvoritelnoy raboty sistemy reguliro –
vaniya ili neplotnosti reguliruyushchih i zashchitnyh orga-
nov.
Osobenno opasen otryv lopatok poslednih stupeney ,
privodyashchiy k silnoy vibratsii i povrezhdeniyu trubnoy
sistemy kondensatora .
97Kak pravilo , otryvu lopatki predshestvuet obrazova –
nie treshchin , kotorye voznikayut iz-za nedobrokachestvenno –
go materiala , nepravilnoy tehnologii remonta , ustalo –
sti materiala , korrozii .
3.2.3 Vozniknoveniyu vibratsii lopatok sposobstvuyut
vozmushchayushchie sily , istochnikom kotoryh yavlyayutsya tehno –
logicheskie i konstruktivnye otkloneniya v protochnoy chas-
ti, t.k. soplovye kanaly nevozmozhno vypolnit strogo
odinakovymi (shagom ,
uglami povorotov , prohodnymi se-
cheniyami ). Poetomu iz soplovyh kanalov vytekayut strui
para s neskolko razlichnymi rashodami , skorostyami , v re-
zultate chego oni s raznoy siloy deystvuyut na rabochie
lopatki pri prohozhdenii poslednih pered nimi .
Osobenno silnym istochnikom vozmushchayushchih sil yav-
lyaetsya partsialnyy (chastichnyy ) podvod para .
Na risunke 3.1 pokazany tri formy tangentsialnyh
kolebaniy edinichnoy korotkoy lopatki . S uvelicheniem
dliny lopatki nachinayut igrat znachitelnuyu rol aksi –
alnye i krutilnye formy kolebaniy .
Znanie sobstvennyh chastot kolebaniy lopatok (proiz –
voditsya s pomoshchyu EVM ) neobhodimo dlya otstroyki ih ot
rezonansa , t.e. ot sovpadeniya s chastotoy vozmushchayushchih
sil. Dlya otstroyki ot rezonansa v moshchnyh turbinah rabo –
chie lopatki s pomoshchyu svarki ili dvoynogo bandazha so-
edinyayut v pakety .
98
Risunok 3.1 – Pervye tri glavnye formy kolebaniy
edinichnoy lopatki .
Vibratsiya rabochih lopatok privodit k ustalosti ih
materiala , iz-za chego v naibolee napryazhennyh mestah po-
yavlyayutsya treshchiny ustalosti , chto yavlyaetsya osnovnoy pri-
chinoy povrezhdeniya rabochih lopatok (risunok 3.2)
Risunok 3.2 – Ustalostnyy izlom lopatki po
otverstiyu pod svyazyvayushchuyu provoloku .
993.2.4 Korroziey nazyvaetsya protsess razrusheniya po-
verhnosti detaley pod vozdeystviem agressivnoy vneshney
sredy . Obshchaya korroziya proishodit pri nalichii v pare
kisloroda i ego soedineniy – okisi i dvuokisi ugleroda ,
poetomu osnovnoy meroy borby s korroziey yavlyaetsya ho-
roshaya deaeratsiya pitatelnoy vody .
Eroziey nazyvayut poverhnostnoe razrushenie detaley
vsledstvie mehanicheskogo vozdeystviya kapel , plenok i
struek , soderzhashchihsya v osnovnom parovom potoke . Obychno
schitayut , chto eroziya imeet mehanicheskiy i kavitatsionnyy
harakter (risunok 3.3).
a) b)
a) – vhodnye kromki rabochih lopatok 20oy stupeni
turbiny K-300 posle 14 tys.chasov ekspluatatsii ;
b) -vyhodnye kromki rabochih lopatok poslednih stu-
peney .
Risunok 3.3 – Eroziya lopatok .
100Dlya umensheniya erozionnogo iznosa lopatok neobho –
dimo umenshat vlazhnost para na poslednih stupenyah
turbin , drenirovanie (evakuatsiyu ) obrazuyushcheysya vlagi iz
protochnoy chasti i pravilnoe proektirovanie TsND , is-
klyuchayushchee obrazovanie zon obratnyh tokov para pri ma-
lyh nagruzkah .
Abrazivnyy iznos rabochih lopatok pervoy stupeni
TsVD i TsSD yavlyaetsya odnim iz vidov erozionnogo razru –
sheniya (risunok 3.4).
a, b – reguliruyushchaya stupen ; v – pervaya stupen TsSD .
Risunok 3.4 – Abrazivnyy iznos rabochih lopatok
pervyh stupeney .
Prichem , abrazivom sluzhat chastitsy okaliny razmerom
do 300 mkm, obrazuyushchiesya na vnutrennih poverhnostyah
nagreva , v osnovnom pryamotochnyh kotlov . Intensivnomu
abrazivnomu iznosu sposobstvuyut chastye ostanovy i pus-
ki kotlov , osobenno v puskonaladochnyy period , kogda v
kotle sozdayutsya
blagopriyatnye usloviya dlya korrozii .
1013.3 Povrezhdeniya valov i rotorov
3.3.1 Hrupkie razrusheniya rotorov
Hrupkie razrusheniya rotorov vedut k polnomu razru –
sheniyu tsilindrov , povrezhdeniyu drugogo oborudovaniya .
Voznikayut v osnovnom :
– iz-za nizkogo kachestva materiala rotora . Osobenno
opasny flokeny – gazoobraznye vklyucheniya , obrazuyushchiesya
v otlivke pri narushenii tehnologii izgotovleniya rotora .
Effektivnym metodom ih obnaruzheniya yavlyaetsya ultra –
zvukovaya
defektoskopiya pri izgotovlenii rotora i tshcha-
telnyy osmotr osevoy rastochki rotora vo vremya kapi –
talnyh remontov na predmet vyyavleniya treshchin .
– iz-za vysokih dinamicheskih napryazheniy pri vne-
zapnoy i silnoy razbalansirovke rotora , kotorye rezko
uvelichivayutsya , naprimer , pri obryve dlinnoy lopatki .
– pri nepravilnyh provedeniyah puska turbin iz ho-
lodnogo sostoyaniya . Poetomu neobhodimo strogo soblyudat
puskovye instruktsii zavoda -izgotovitelya i mestnye , oso-
benno po temperaturnomu rezhimu metalla .
3.3.2 Obrazovanie treshchin v rotorah
Treshchiny v rotorah i valah turbin mogut obrazovy –
vatsya ne tolko na vnutrenney rastochke , no i na poverh –
nosti vsledstvie ustalosti i osobenno termicheskoy (ma-
lotsiklovoy ustalosti ).
Pri vrashchenii vala napryazheniya
izgiba dostigayut
maksimalnyh znacheniy v mestah kontsentratsii , t.e. v mes-
tah rezkih izmeneniy diametrov secheniy , teplovyh i
shponochnyh kanavok i t.d.
102Treshchiny termicheskoy ustalosti voznikayut v teh mes-
tah, gde temperatura dostigaet maksimalnyh znacheniy i
imeyutsya rezkie perehody , nadrezy , teplovye kanavki (ri-
sunok 3.5).
Rabochie lopatki
Risunok 3.5 – Mesta vozniknoveniya treshchin
termicheskoy ustalosti v rotorah turbin .
V nastoyashchee vremya ustanovleno , chto temperaturnye
napryazheniya v rotorah TsVD i TsSD – glavnaya prichina , og-
ranichivayushchaya skorost puska i nagruzheniya turbiny .
3.3.3 Progiby valov
Neravnomernyy progrev ili ostyvanie vala ili roto –
ra privodit k vozniknoveniyu vibratsii turbiny iz-za iz-
giba vala (rotora ), kak pravilo , ischezayushchego posle pro-
greva . No byvayut sluchai , chto iskrivlenie (izgib ) vala so-
hranyaetsya i mozhet byt ustraneno tolko v zavodskih us-
loviyah .
Prichinami progiba vala mogut byt :
– popadanie v turbinu vody ili holodnogo para (chashche
iz paroprovodov otborov ), chto vyzyvaet ohlazhdenie roto –
ra i poyavlenie zony ostatochnyh plasticheskih deforma –
tsiy;
103- radialnoe zadevanie rotora o nepodvizhnye detali
pri povyshennoy vibratsii rotora ili temperaturnom iz-
gibe vala i korpusa turbiny .
3.4 Povrezhdeniya diskov
Pod deystviem periodicheskih impulsov so storony
parovogo potoka voznikaet vibratsiya diskov i svyazannye s
ney ustalostnye razrusheniya .
Vibratsiya diskov , kak i rabochih lopatok , opasna pri
rezonanse , t.e. sovpadenii chastot sobstvennyh kolebaniy s
chastotoy vozmushchayushchih sil. Opasnym vibratsiyam bolshe
podverzheny tonkie diski , chastota sobstvennyh kolebaniy
kotoryh nevelika . Razlichayut dve formy kolebaniy : zon-
tichnye – rezhe i veernye (risunok 3.6), naibolee raspro –
stranennye .
Risunok 3.6 – Zontichnye (a) i veernye (b) formy
kolebaniy diskov .
104Vsledstvie vibratsii v materiale diska proyavlyaetsya
yavlenie ustalosti metalla , vedushchee k poyavleniyu treshchin
ustalosti (risunok 3.7).
Risunok 3.7 – Treshchina ustalosti v diske
reguliruyushchey stupeni .
Treshchiny voznikayut v mestah kontsentratsii napryazhe –
niy: razgruzochnyh otverstiy , galtelyah , riskah , tsarapinah .
Razrushenie diskov yavlyaetsya tyazheloy avariey , privo –
dyashchey k polnomu razrusheniyu turbiny , povrezhdeniyu so-
sednego oborudovaniya , ugroze personalu . K razrusheniyu
diskov privodit razgon turbiny ili otkaz sistem reguli –
rovaniya i zashchity , t.
k. napryazheniya v diske proportsio –
nalny kvadratu chastoty vrashcheniya . Ochevidno , chto soder –
zhanie v idealnom sostoyanii sistem regulirovaniya i za-
shchity yavlyaetsya glavnym usloviem , isklyuchayushchim razgon
turbiny pri rezkom sbrose nagruzki i otklyuchenii genera –
tora ot seti.
Razryv diska mozhet proizoyti iz-za nekachestvennogo
metalla ili nepravilnoy ego obrabotki .
Osnovnoy prichinoy razryva diskov v usloviyah eks-
pluatatsii yavlyayutsya treshchiny , poyavlyayushchiesya v rezultate
105ustalosti ili korrozii , posledstviya kotoroy osobenno
tyazhely , kogda ona proishodit v zone vysokih napryazheniy .
Korroziya pod napryazheniem , kak pravilo , vedet k poyavle –
niyu treshchin , a zatem i k polnomu razrusheniyu detali (ri-
sunok 3.8).
Risunok 3.8 – Razryv diska turbiny vsledstvie
korrozii pod napryazheniem .
3.5 Progib diafragm
Progiby diafragm – ochen opasnoe yavlenie , t.k. voz-
nikayut zadevaniya vrashchayushchihsya detaley o nepodvizhnye s
posleduyushchim povrezhdeniem lopatochnogo apparata . Pro-
gib mozhet proishodit kak po hodu para , tak i protiv ne-
go, vnezapno ili razvivatsya postepenno .
Vnezapnyy progib voznikaet pri
rezkom uvelichenii
perepada davleniy na diafragmu iz-za peregruzki turbiny
106ili pri gidravlicheskom udare . Postepennyy progib dia-
fragm pervyh stupeney TsVD i TsSD (pri promperegreve )
proishodit iz-za polzuchesti materiala .
Progib diafragm navstrechu dvizheniyu para proisho –
dit pri ee zashchemlenii v rastochke korpusa ili oboymy iz-
za nedostatochnyh montazhnyh zazorov ili vnezapnogo po-
vysheniya temperatury para , pri kotorom diafragma ras-
shiryaetsya bystree korpusa turbiny .
3.6 Povrezhdeniya korpusov
3.6.1 Razrusheniya s poterey germetichnosti vozmozhny
vsledstvie poyavleniya krupnyh treshchin termicheskoy usta-
losti , chto harakterno dlya korpusov TsVD i TsSD , rabotayu –
shchih pri vysokih temperaturah , ili za schet energii razle –
tayushchihsya detaley (lopatok , oblomkov , diskov ) – dlya kor-
pusov TsND , v kotoryh tsentrobezhnye sily vrashchayushchihsya
detaley veliki , a korpus – tonkiy .
3.6.2 Obrazovanie treshchin termicheskoy ustalosti iz-
za konstruktivnyh nedostatkov ili narusheniya puskovyh
rezhimov v protsesse ekspluatatsii .
Treshchiny termicheskoy ustalosti poyavlyayutsya vsledst –
vie vozniknoveniya v stenkah korpusa vysokih povtoryayu –
shchihsya pri chastyh puskah temperaturnyh napryazheniy .
Prichem , poyavlyayutsya v mestah naibolshih temperatur i
skorost izmeneniya temperatur takzhe maksimalnaya (
ri-
sunki 3.9 i 3.10).
107
a) – nizhnyaya polovina b) – verhnyaya polovina
korpusa ; korpusa .
Risunok 3.9 – Tipichnoe raspolozhenie treshchin v verh –
ney chasti korpusa turbiny moshchnostyu 66 MVt na para –
metry para 6 MPa i 480 °S, rabotayushchey v rezhime chastyh
puskov ; prorabotala 7 let, puskalas 1124 raza.
Kak pravilo , eto parovpusknye chasti TsVD i TsSD (dlya
turbin s promperegrevom ).
108
Risunok 3.10 – Vid treshchin termicheskoy ustalosti
na vnutrenney poverhnosti korpusa TsVD .
3.6.3 Koroblenie korpusov , pod kotorym ponimayut
ostatochnoe izmenenie ego formy , chto privodit k izmene –
niyu tsilindricheskih rastochek i narusheniyu plotnosti
flantsevogo soedineniya . Razem schitaetsya plotnym , esli
pri zatyazhke razema TsVD cherez odnu -dve shpilki , a TsSD
cherez 3-4 shpilki shchup tolshchinoy 0,05 mm
nigde ne prohodit .
109Prichinami korobleniya korpusov yavlyayutsya :
– nepravilnaya termoobrabotka korpusa , kogda osta-
tochnye napryazheniya , voznikayushchie pri lite i zatverdeva –
nii polnostyu ne snyaty . Udaetsya ustranit neodnokrat –
noy shabrovkoy razema ;
– polzuchest metalla korpusa pri vysokih parametrah
para , osobenno v zone parovpuska ;
– popadanie v korpus vody i holodnogo para ;
– chrezmerno bystrye puski , osobenno iz holodnogo so-
stoyaniya , kogda vozmozhna kondensatsiya para i rezkiy mest –
nyy nagrev , vyzyvayushchiy koroblenie .
Mery preduprezhdeniya korobleniya vytekayut iz ego
prichin : strogoe vyderzhivanie nachalnyh parametrov para
i soblyudenie rezhimov puska turbiny .
Effektivnym konstruktivnym resheniem borby s
proparivaniem vnutrennego poyaska gorizontalnogo raz-
ema, voznikayushchego pri koroblenii tsilindra (korpusa )
yavlyaetsya predlozhennaya VTI ustanovka v razeme spetsi –
alnoy shponki dlinoy okolo 200 mm (risunok 3.11).
Korobleniyu podverzheny i korpusa TsND .
1 – obnizka ; 2 – ogranichitelnye shtifty ; 3 – shponka ;
4 – ploskaya pruzhina .
Risunok 3.11 – Uplotnenie gorizontalnogo razema
TsVD i TsSD .
1103.7 Povrezhdeniya podshipnikov
Dlya obespecheniya nadezhnoy raboty podshipnikov , a
sledovatelno , i samoy turbiny yavlyaetsya ne menee nadezh –
noe maslosnabzhenie .
Prekrashchenie podachi masla k podshipnikam privodit
k vyplavleniyu babbitovoy zalivki i zadevaniyam v pro-
tochnoy chasti s posleduyushchim ee razrusheniem .
Prichinami prekrashcheniya podachi masla k podshipni –
kam mogut byt :
– nizkoe kachestvo
masla (obvodnennoe , zagryaznennoe ,
ne udovletvoryayushchee trebovaniyam PTE );
– neudovletvoritelnaya rabota maslyanyh nasosov ;
– nepravilnaya ekspluatatsiya maslyanogo baka , esli v
nem ne proizvoditsya dolzhnaya ochistka i deaeratsiya masla ;
– nenadezhnaya rabota masloohladiteley i dr.
Povrezhdenie babbitovoy zalivki podshipnikov mozhet
proizoyti iz-za nekachestvennogo babbita (dlya podshipni –
kov turbin primenyaetsya tolko marka B-83); narusheniya
tehnologii zalivki babbitom vkladyshey ; nepravilnoy
sborki podshipnikov .
Temperatura masla na vhode i vyhode iz podshipnikov
podlezhit kontrolyu samopishushchimi priborami .
Povyshenie temperatury babbita otdelnyh kolodok
upornogo podshipnika ukazyvaet na nepravilnuyu sborku
ego ili podgonku kolodok .
Postepennoe uvelichenie temperatury vseh kolodok
svidetelstvuet o roste osevogo usiliya na podshipnik .
Prichinami povysheniya osevogo usiliya na kolodki uporno –
go podshipnika mogut byt :
– gidravlicheskiy udar , pri kotorom proishodit zaku-
porka vodoy rabochih kanalov i uvelichivaetsya perepad
davleniya na stupen ;
111- zakatka vyhodnyh kromok rabochih lopatok pri popa –
danii postoronnego predmeta ;
– pri otlozhenii soley v protochnoy chasti ;
– pri stachivanii grebeshkov uplotneniy s uvelicheni –
em stepeni reaktsii stupeni ;
– pri vnezapnom narushenii balansa rashodov para che-
rez tsilindry turbiny ;.
Dlya obespecheniya postoyannogo kontrolya temperatury
babbitovoy zalivki kazhdaya kolodka snabzhaetsya termopa –
roy (risunok 3.12), podklyuchaemoy k samopistsam .
1 – kolodka ; 2 – babbitovaya zalivka ; 3 – goryachiy spay ;
4 – termopara v asbestovoy opletke ; 5 – provoda v
hlorvinilovoy trubke .
Risunok 3.12 – Izmerenie termoparami temperatury
babbitovoy zalivki kolodok upornogo podshipnika .
3.8 Narusheniya v sistemah paroraspredeleniya , reguli –
rovaniya i zashchity
1123.8.1 Detali i elementy ukazannyh sistem igrayut og-
romnuyu rol v obespechenii nadezhnosti raboty vsego tur-
boagregata . Nepoladki i povrezhdeniya v nih privodyat k
nemedlennomu ostanovu turbiny , a inogda i k povrezhde –
niyu ee.
K rabote sistem paroraspredeleniya , regulirovaniya i
zashchity predyavlyayutsya ochen vysokie trebovaniya i tem ne
menee detali i elementy etih sistem yavlyayutsya naibolee
avariynymi , poroy privodyashchimi k ochen tyazhelym po-
sledstviyam .
Tak, v seredine proshlogo veka na odnoy iz elektro –
stantsiy iz-za nepoladok v sisteme regulirovaniya po pri-
chine obrazovaniya v maslosisteme okisi zheleza , pronik –
shey v servomotory stopornogo i reguliruyushchego klapa –
nov, s dvuhtsilindrovoy turbinoy moshchnostyu 60 MVt , pa-
rametrami 6,3 MPa i 482 °S proizoshla tyazhelaya avariya ,
razvitiyu kotoroy sposobstvovalo oshibochnoe otklyuchenie
vozbuditelya generatora , chto dolzhno bylo perevesti agre-
gat v rezhim holostogo hoda . Odnako , iz-za zaderzhki zakry –
tiya stopornogo i reguliruyushchih klapanov (iz-za vysheuka –
zannyh otlozheniy ) proizoshel razgon turbiny s 50 do
83 1/s (4980 ob/min) s ee razrusheniem . V rezultate avarii
dva cheloveka pogiblo , devyat – raneny . TsND turbiny byl
polnostyu razrushen , 11 diskov iz 12 otdelilis ot vala,
kotoryy byl sloman v chetyreh mestah . Kuskami rotora i
tsilindra povredilo kryshu i steny mashinnogo zala, pod-
kranovye puti . Disk posledney stupeni okazalsya v 135 m
ot turbiny . Rotor TsVD byl poloman v zone zadnego uplot –
neniya , a rotor generatora – na otdelnye chasti .
3.8.2 Chastymi prichinami otkazov iz-za organov paro –
raspredeleniya yavlyayutsya izgiby , obryvy shtokov klapanov
i vypressovka sedel iz korpusa vsledstvie ustalosti me-
113talla , vyzyvaemoy vibratsiey klapana pod deystviem voz-
mushchayushchih sil.
Osnovnoy prichinoy vibratsii klapanov yavlyaetsya ne-
statsionarnoe techenie para mezhdu klapanom i sedlom i
pulsatsiya davleniya para , postupayushchego k klapanu i vy-
zyvayushchaya peremennye napryazheniya izgibu .
Sereznoy problemoy yavlyaetsya prochnost korpusov
stopornyh i reguliruyushchih klapanov i ih plotnost , t.k.
oni rabotayut v krayne neblagopriyatnyh usloviyah pri vy-
sokih davleniyah i temperature , prichem bystro izmenyayu –
shchihsya vo vremeni , chto privodit k obrazovaniyu treshchin
(risunok 3.13).
Risunok 3.13 – Mesta poyavleniya treshchin v korpuse
stopornogo klapana .
Dlya umensheniya temperaturnyh napryazheniy , vozni –
kayushchih v korpusah klapanov osobenno pri puske turbin ,
tshchatelno produmyvayut ih formu , chtoby izbezhat smezh –
nyh elementov razlichnoy tolshchiny , perehody s bolshimi
radiusami , flantsy po vozmozhnosti uzhe.
114Do puska turbiny organizovyvayut progrev klapanov s
nebolshoy skorostyu , ustanavlivayut kozhuha , v kotorye
podaetsya goryachiy par dlya predvaritelnogo progreva kla-
pana (osobenno kryshki ).
3.8.3 Dvizhenie ot shtoka servomotora k shtoku klapana
proizvoditsya peredatochnym mehanizmom , sostoyashchim iz
zubchatoy reyki i raspredelitelnogo vala s shesterney i
kulachkami .
Dlya obespecheniya horoshey chuvstvitelnosti mehanizm
snabzhen bolshim chislom podshipnikov kacheniya i zubcha –
tymi peredachami s malymi zazorami . I v to zhe vremya on
raspolozhen v oblasti vysokih i neravnomernyh tempera –
tur, chto privodit k neravnomernym teplovym deformatsi –
yam ego elementov i rychagov , vyzyvayushchih pereraspredele –
nie nagruzok na podshipniki , deformatsii i narusheniyu
raboty peredatochnogo mehanizma . A eto, prezhde vsego ,
skazyvaetsya na uvelichenii stepeni nechuvstvitelnosti
sistemy regulirovaniya , a znachit , k uvelicheniyu stepeni
samoproizvolnyh kolebaniy nagruzki . V protsesse eks-
pluatatsii vozmozhny zaedaniya podshipnikov i zubchatoy
reyki .
3.8.4 Nepoladki v sisteme regulirovaniya (zolotniki ,
servomotory , peredatochnye svyazi , regulyatory skorosti i
t.d.) chashche vsego proishodyat iz-za nekachestvennogo masla
ili drugoy rabochey
zhidkosti . Zagryaznenie ee produktami
korrozii , shlamom , primesyami privodit k kachaniyu nagruz –
ki na turbinah i dazhe k samoproizvolnomu zakrytiyu
stopornyh i reguliruyushchih klapanov .
Utechki rabochey zhidkosti cherez uplotneniya porshney ,
salniki armatury , flantsevye soedineniya nedopustimy ,
t.k. mogut privesti k padeniyu davleniya v sisteme reguli –
115rovaniya i srabatyvaniyu zashchity , a takzhe vozniknoveniyu
zagoraniy .
3.9 Nepoladki , vyyavlennye pri ekspluatatsii turbin
T-175/210—130 i T-185/220-130.
3.9.1 Parovye teplofikatsionnye turbiny T-175/210-130
i T-185/220- 130 AO «TMZ » s otopitelnymi otborami pa-
ra komplektuyutsya generatorami TGV-200M Harkovskogo
turbogeneratornogo zavoda . Nominalnaya elektricheskaya
moshchnost 175 i 185 MVt obespechivaetsya pri nominalnyh
teplovyh nagruzkah 270 i 280 Gkal /
ch. Maksimalnaya moshch –
nost 210 i 220 MVt dostigaetsya na kondensatsionnom re-
zhime pri vyklyuchennyh otopitelnyh otborah . maksi –
malnye teplovye nagruzki 280 i 290 Gkal /ch – pri polnom
ispolzovanii tepla otrabotavshego para dlya podogreva
podpitochnoy vody vo vstroennyh puchkah kondensatorov .
Turbiny rasschitany na 12,8 MPa (130 at), 555 °S, prome –
zhutochnyy peregrev otsutstvuet .
V ekspluatatsii na vosmi TETs , iz kotoryh pyat
raspolozheny v Sibiri , nahodyatsya sem turbin
T-175/210-130 i devyat T-185/220-130. Desyat turbin rabo –
tayut na elektrostantsiyah s poperechnymi svyazyami i shest
turbin na blochnyh TETs . Narabotka turbin s nachala eks-
pluatatsii do 1996 g. sostavila ot 20 do 90 tys. chasov .
Za ukazannyy period vyyavleno ryad sereznyh konst –
ruktivnyh nedostatkov , usugublyaemyh narusheniyami inst –
ruktsiy po ekspluatatsii . Resheniem soveshchaniya v iyune
1996 g. v g. Omske s uchastiem zainteresovannyh storon by-
li opredeleny meropriyatiya po povysheniyu nadezhnosti
raboty turbin T-175 i T-185, chast iz kotoryh vypolneny
ili namecheny k vypolneniyu .
1163.9.2 Polomki lopatochnogo apparata i povrezhdenie
diskov TsSD v zone fazovogo perehoda rabochego tela v zone
16-22 stupeney . Obryvy lopatok 16 i 18 stupeney , treshchi –
ny v diskah TsSD , razrushenie T-obraznogo paza oboda dis-
ka 18 stupeni s razrusheniem posleduyushchey stupeni imeli
mesto na polovine turbin , v tom chisle na turbinah № 2 i 3
BTETs -3. naibolshee chislo povrezhdeniy na Omskoy
TETs -5, chto vozmozhno svyazano s kachestvom i parametrami
svezhego para . V narushenie ekspluatatsionnogo tsirkulyara
Ts-07-83 i RD 34.30.507-92 avtomatizirovannyy himiche –
skiy kontrol za kachestvom kondensata imeetsya tolko na
polovine etih TETs , no ne vsegda rabotaet i ne po vsem pa-
rametram . Na vseh TETs otmechaetsya povyshennoe znachenie
elektroprovodnosti para , chto yavlyaetsya sled -stviem svyazy –
vaniya uglekisloty amminirovaniem i ee nakoplenie v
trakte (parovodyanom ).
Issledovaniya kachestva para i pervichnogo kondensata ,
vypolnennye VTI v 1994 g.na turbine № 3 Omskoy TETs -5,
pokazyvayut , chto elektroprovodnost , naibolee polno ot-
razhayushchaya kachestvo para i kondensata i ih korrozionnuyu
aktivnost , uvelichilas v 6 raz. (s 0,9-1,2 v peregretom pa-
re do 5-7 mksm /sm v pervichnom kondensate ). Soderzhanie
soedineniy Na uvelichilos s 1 v peregretom pare do
13-16 mkg/kg v pervichnom kondensate , znachenie rN povy –
silos na 1, prisutstvie aniona F- otsenivaetsya v konden –
sate na urovne 200 mkg/kg. Takim obrazom , v zone fazovogo
perehoda (proby na analiz bralis iz 4go otbora , t.e. v etoy
zone) obrazuetsya agressivnaya sreda , sposobstvuyushchaya kor-
rozionnym povrezhdeniyam diskov i lopatok .
Do 1993 g. konservatsiya turbin ne provodilas , da i v
nastoyashchee vremya provoditsya ne regulyarno .
S tselyu preduprezhdeniya avariynyh situatsiy i op-
timizatsii srokov provedeniya remontov TMZ razrabotal i
117vnedryaet na TETs sistemu diagnostiki protochnyh chastey
turbin .
3.9.3 Intensivnyy erozionnyy iznos rabochih lopatok
TsND iz-za ponizhennoy po sravneniyu s proektom tempera –
turoy svezhego para . Srednegodovaya temperatura svezhego
para pered turbinami Omskoy TETs -5 sostavlyaet 539-
549 °S, davlenie 126-129 kg/sm
2 (po proektu – 555 °S i
130 kg/sm2 ).
S tselyu snizheniya erozionnogo iznosa protochnoy chas-
ti TsND neobhodimo povysit temperaturu para pered
TsND putem podachi svezhego para .
Na BTETs -3, po soglasovaniyu s TMZ , demontirovany
lopatki 25oy i 28oy poslednih stupeney v kazhdom potoke
TsND , chto ne snizhaet ekonomichnosti turbiny na rezhimah ,
s kotorym i rabotaet TETs -3. po dannym TMZ remont odno –
go rabochego diska s lopatkami stoit 1-1,5 mln.rub.
3.9.4 Pri rabote turbin na holostom hodu ili chastich –
no otkrytymi povorotnymi diafragmami proishodit po-
vyshenie temperatury otrabotavshego para i
razogrev vy-
hlopnyh patrubkov do 120-180 ° S, chto snizhaet manevren –
nost turbin , prepyatstvuet bolee polnomu ispolzovaniyu
ih teplovoy moshchnosti .
TMZ razrabotana konstruktsiya sistemy ohlazhdeniya
TsND .
Ohlazhdenie vyhlopnyh patrubkov TsND mozhno re-
shit takzhe za schet snizheniya poter na trenie i ventilya –
tsiyu putem modernizatsii TsND s perehodom na dvuhstu –
penchatyy TsND (po 2 stupeni v potoke ). Na rabotayushchih
turbinah v potoke po tri stupeni .
1183.9.5 Prinyataya zavodom -izgotovitelem posledovatel –
naya shema soedineniya kondensatorov po ohlazhdayushchey vo-
de dlya turbin s dvuhpotochnym TsND ekonomicheski tseleso –
obrazna pri maksimalnoy zagruzke kondensatorov po paru
i vysokoy temperature ohlazhdayushchey vody . Dlya rassmat –
rivaemyh turbin , rabotayushchih v osnovnom po teplofika –
tsionnomu rezhimu s minimalnym propuskom para v kon-
densatory posledovatelnaya shema maloeffektivna .
Parallelnaya odnohodovaya shema ohlazhdayushchey vody
(setevoy ili podpitochnoy ) daet rezkoe snizhenie gidrav –
licheskogo soprotivleniya pri tom zhe rashode , no vypol –
nit ee na deystvuyushchih TETs nevozmozhno v svyazi s zazha –
tostyu stroitelnoy yacheyki turbiny .
3.9.6 Na turbinah treh TETs nablyudaetsya povyshennyy
iznos babbita segmentov uporno -opornyh podshipnikov .
Zavod razrabotal novye segmenty , pozvolyayushchie normali –
zovat rabotu podshipnikov .
3.9.7 Na ryade TETs dlya ustraneniya zashchemleniya v shpo-
nochnyh soedineniyah i normalizatsii teplovyh rasshire –
niy tsilindrov turbin proizvedena zamena shponok na po-
vorotnye .
3.9.8 Na nekotoryh TETs nablyudaetsya neustoychivaya
rabota sistemy avtomaticheskogo regulirovaniya (SAR ).
Kachanie elektricheskoy nagruzki sostavlyaet 10-20 MVt ,
chto svyazano s neustoychivoy rabotoy glavnogo maslyanogo
nasosa , raspolozhennogo na valu turbiny . Rastochka i zame –
na sopl diffuzorov inzhektorov povysila ustoychivost
SAR .
Pri neustoychivoy rabote SAR nablyudaetsya povyshen –
nyy iznos elementov paroraspredeleniya (vedomoy shester –
ni i sektora kulachkovogo raspredelitelnogo vala). Pro-
dlenie sroka ih ekspluatatsii dostigaetsya razvorotom
shesterni na 180 gradusov i zachistkoy iznoshennyh zubev .
1193.9.9 Na vseh turbinah nablyudayutsya protechki masla
cherez uplotneniya valov i razemy karterov podshipnikov .
Dlya ustraneniya techey masla frezeruyut pazy v razemah i
ukladyvayut v nih rezinovye prokladki , ustanavlivayut
maslootboynye shchitki i uspokoitelnye peregorodki ,
primenyayut germetik dlya uplotneniya razemov .
3.10 Obsluzhivanie parovoy turbiny pri rabote
3.10.1 Uchityvaya soderzhanie predydushchih razdelov ,
ochevidno ,
chto ekspluatatsiya parovyh turbin dolzhna byt
organizovana v strogom sootvetstvii s trebovaniyami in-
struktsiy zavoda -izgotovitelya , pravil tehnicheskoy eks-
pluatatsii , pozharnoy bezopasnosti i tehniki bezopasno –
sti pri obsluzhivanii teplomehanicheskogo oborudovaniya
elektricheskih stantsiy i setey , podgotovlennymi dlya etoy
raboty spetsialistami .
Na kazhdoy elektrostantsii v sootvetstvii s vysheuka –
zannymi materialami razrabatyvayutsya mestnye instruk –
tsii po ekspluatatsii turbin s izlozheniem pravil puska ,
ostanova , vyvoda v remont , vozmozhnyh nepoladok na obo-
rudovanii turboagregata i poryadkom ih predotvrashcheniya i
ustraneniya , kotorye yavlyayutsya obyazatelnymi dlya obslu –
zhivayushchego personala .
V dannom razdele izlozheny obshchie polozheniya po eks-
pluatatsii paroturbinnoy ustanovki .
3.10.2 Nepoladki , prepyatstvuyushchie pusku turbiny
Nesmotrya na razlichiya v konstruktsiyah turbin , shemah ,
vspomogatelnom oborudovanii , sushchestvuet obshchiy dlya
vseh perechen defektov i nepoladok , kotorye dolzhny ust-
ranyatsya do puska .
120Pusk turbiny zapreshchaetsya :
– pri otsutstvii ili neispravnosti osnovnyh pribo –
rov, kontroliruyushchih protekanie teplovogo protsessa v
turbine i ee mehanicheskoe sostoyanie (manometry , termo –
metry , vibrometry , tahometry i dr.);
– pri neispravnoy sisteme smazki , t.e. dolzhen byt
proizveden osmotr maslobaka (uroven masla , ukazatel
urovnya ), masloohladiteley , masloprovodov i t.d.
– pri neispravnoy sisteme zashchity po vsem konturam ,
prekrashchayushchim podachu para v turbinu . Proveryaetsya vsya
tsepochka zashchity ot datchikov do ispolnitelnyh organov
(rele osevogo sdviga , vakuum -rele , avtomat bezopasnosti ,
atmosfernye klapany , stopornyy i reguliruyushchie klapa –
ny, zapornaya armatura na paroprovodah svezhego para ,
promperegreva , otborov );
– pri neispravnoy sisteme regulirovaniya ;
– pri neispravnom valopovorotnom ustroystve . Poda –
cha para na nepodvizhnyy rotor mozhet privesti k ego izgibu .
3.10.3 Tehnologiya puska turbiny zavisit ot ee tempe –
raturnogo sostoyaniya . Esli temperatura metalla turbiny
(korpusa TsVD ) nizhe 150 °S, to schitayut , chto pusk proizvo –
ditsya iz holodnogo sostoyaniya . Na eto uhodit ne menee treh
sutok posle ee ostanova .
Puskom iz goryachego sostoyaniya sootvetstvuet tempera –
tura turbiny 400 °S i vyshe .
Pri promezhutochnom znachenii temperatury schitaetsya
pusk iz neostyvshego sostoyaniya .
Osnovnoy printsip provedeniya puska – dolzhen proiz –
voditsya so skorostyu maksimalno vozmozhnoy po uslovi –
yam nadezhnosti (ne navredi ).
Osnovnoy osobennostyu puska neblochnoy turbiny
(TES s poperechnymi svyazyami ) yavlyaetsya ispolzovanie pa-
ra nominalnyh parametrov .
121Pusk turbiny sostoit iz treh etapov : podgotovitel –
nogo , perioda razvorota s dovedeniem oborotov do polnyh
(3000 ob/min) i sinhronizatsii (vklyuchenie v set) i po-
sleduyushchego nagruzheniya .
V podgotovitelnyy period proveryaetsya obshchee so-
stoyanie vsego oborudovaniya turboustanovki , otsutstvie
neokonchennyh rabot , ispravnost priborov i signaliza –
tsiy. Progrev paroprovoda i perepusknyh trub dlitsya 1-
1,5 chasa. Odnovremenno gotovitsya podacha vody v kondensa –
tor. Proveryaetsya rabota vseh maslonasosov (krome GMN –
na valu turbiny ), ostavlyayut v rabote puskovoy maslonasos
i vklyuchaetsya valopovorotnoe ustroystvo . Proveryayutsya
sistemy zashchity i regulirovaniya pri zakrytyh glavnoy
parovoy zadvizhke (GPZ) i otsutstvii davleniya para pered
stopornym klapanom . Nachinaetsya nabor vakuuma . meha –
nizm upravleniya vyvoditsya v minimalnoe polozhenie ,
vzvoditsya avtomat bezopasnosti , otkryvayutsya drenazhi
korpusa turbiny .
3.10.4 Tolchok rotora (privedenie ego vo vrashchenie ))
proizvoditsya libo otkrytiem pervogo reguliruyushchego
klapana , libo baypasom GPZ pri polnostyu otkrytyh re-
guliruyushchih klapanah .
Turbina vyderzhivaetsya na malyh oborotah (500-700),
proveryayutsya temperaturnye rasshireniya , proslushivayutsya
uplotneniya , korpusa , podshipniki stetoskopom , pokazaniya
priborov po maslu , temperature , davleniyu , otnositel –
nym rasshireniyam .
Kriticheskie chastoty valoprovoda nuzhno prohodit
bystro i posle osmotra vseh elementov turbiny i pri ot-
sutstvii otkloneniy ot norm mozhno idti na razvorot , po-
stoyanno proslushivaya turbinu . Pri etom raznitsa tempera –
tur mezhdu verhom i nizom tsilindra ne dolzhna prevyshat
30-35 °S, mezhdu flantsem i shpilkoy ne bolee 20-30 °S.
122Pri dostizhenii 3000 ob/min proizvoditsya osmotr turbi –
ny, provoditsya proverka sistem zashchity i regulirovaniya ,
oprobuetsya ruchnoe i distantsionnoe vyklyuchenie turbiny .
Mehanizmom upravleniya proveryaetsya plavnost pereme –
shcheniya reguliruyushchih klapanov , proveryaetsya srabatyvanie
avtomata bezopasnosti podachey masla k boykam , a pri ne-
obhodimosti (polozheno po pravilam ) i povysheniem chisla
oborotov .
Pri otsutstvii zamechaniy na glavnyy shchit upravleniya
podaetsya signal «Vnimanie ! Gotovo ». Posle vklyucheniya
generatora v set, proizvoditsya nagruzhenie turbiny so-
glasno instruktsii .
3.10.5 Pusk turbin s protivodavleniem proizvoditsya
dvumya sposobami :
– pri otklyuchenii truboprovoda protivodavleniya tur-
binu puskayut s vybrosom para v atmosferu , poka davlenie
v vyhodnom patrubke ne prevysit davlenie para v kollek –
tore (paroprovode ) protivodavleniya , posle chego vyhlop
perevodyat na etot kollektor .
– vtoroy sposob zaklyuchaetsya v tom, chto posle progreva
paroprovoda do GPZ, turbinu nachinayut progrevat s «hvo-
sta» (vyhlopa ).
Tolchok rotora proizvoditsya baypasom GPZ i posle
vklyucheniya generatora v set turbina s protivodavleniem
pri maloy nagruzke rabotaet po elektricheskomu grafiku .
Posle proverki vseh elementov i priborov turboustanov –
ki i dostizheniya nagruzki 15 % ot nominala vklyuchaetsya
regulyator davleniya i perevodyat turbinu na rabotu po tep-
lovomu grafiku .
Takim obrazom , osnovnaya osobennost puska turbiny s
protivodavleniem zaklyuchaetsya v otsutstvii kondensatora .
Osobennosti puska blokov svyazany s razlichiyami v te-
plovyh shemah blokov i neblochnyh turbin . Poetomu pusk
123blochnyh ustanovok vsegda osushchestvlyayut na skolzyashchih
parametrah , kogda v protsesse vsego puska parametry para
za kotlom (pered turbinoy ) nepreryvno izmenyayutsya , dos-
tigaya nominalnyh znacheniy inogda dazhe pri nominal –
noy nagruzke .
3.10.6 Ekspluatatsiya paroturbinnoy ustanovki sostoit
iz puska , raboty s nagruzkoy (normalnaya rabota ) i osta-
novki .
Osnovnoy zadachey personala , obsluzhivayushchego turbo –
agregat , yavlyaetsya obespechenie zadannoy nagruzki pri pol-
noy garantii nadezhnoy , bezopasnoy i maksimalno ekono –
michnoy raboty .
Osobennomu kontrolyu podlezhat parametry , otklone –
nie kotoryh za dopustimye predely ugrozhaet nadezhnoy
rabote turbiny – eto otnositelnoe udlinenie rotora i
ego osevoy sdvig , vibratsionnoe sostoyanie agregata .
Postoyanno kontroliruyutsya parametry svezhego para ,
posle promperegreva i vnutri turbiny , masla v sisteme
regulirovaniya i smazki , ne dopuskaya nagreva podshipni –
kov, rabota uplotneniy .
V instruktsii po ekspluatatsii opredeleny vakuum ,
temperatura pitatelnoy vody , nagrev ohlazhdayushchey vody ,
temperaturnyy napor v kondensatore i pereohlazhdenie
kondensata , t.k. ot etogo zavisit ekonomichnaya rabota tur-
biny . Ustanovleno , chto uhudshenie raboty regenerativ –
nyh podogrevateley i nedogrev pitatelnoy vody na 1 °S
privodit k povysheniyu udelnogo rashoda teploty na
0,01 %.
Protochnaya chast turbiny podverzhena zanosu solyami ,
soderzhashchimisya v pare . Zanos solyami , krome snizheniya
ekonomichnosti , uhudshaet nadezhnost lopatochnogo appara –
ta i turbiny v tselom . Dlya ochistki protochnoy chasti pro-
124vodyat promyvki vlazhnym parom . No eto ochen otvetstven –
naya, a potomu i nezhelatelnaya operatsiya .
Normalnaya ekspluatatsiya turbiny nemyslima bez
tshchatelnogo kontrolya , uhoda i regulyarnyh proverok sis-
tem zashchity i regulirovaniya , poetomu neobhodim postoyan –
nyy tshchatelnyy osmotr uzlov i elementov regulirovaniya ,
zashchit , paroraspredelitelnyh organov , obrashchaya vnimanie
na techi masla , krepezh , stopornye ustroystva ; proizvodit
rashazhivanie stopornyh i reguliruyushchih klapanov .
Soglasno PTE , v sroki , ustanovlennye instruktsiey ,
dolzhny regulyarno ispytyvatsya boyki avtomata bezopas –
nosti nalivom masla i povysheniem chisla oborotov tur-
biny , proveryatsya plotnost stopornyh , reguliruyushchih i
obratnyh klapanov . Prichem , obyazatelno posle montazha ,
do i posle kapitalnogo remonta . Stopornyy i reguli –
ruyushchiy klapany mogut ne byt absolyutno plotnymi , no
ih sovmestnoe zakrytie dolzhno ne dopustit vrashcheniya
rotora .
3.10.7 Pri ostanove turbiny v goryachiy rezerv zhela –
telno sohranit temperaturu metalla kak mozhno bolee
vysokoy . Ostanov s rasholazhivaniem proizvoditsya pri
vyvode turbiny v dlitelnyy rezerv ili dlya provedeniya
kapitalnogo i tekushchego remontov .
Pered ostanovom , po ukazaniyu nachalnika smeny
stantsii , soglasno instruktsii proizvoditsya razgruzka
turbiny s otklyucheniem reguliruemyh otborov i regene –
ratsii .
Sniziv nagruzku do 10-15 % ot nominalnoy i polu –
chiv razreshenie , vozdeystviem na knopku vyklyucheniya pre-
krashchayut podachu para v turbinu . S etogo momenta turbina
vrashchaetsya elektricheskoy setyu , t.e. generator rabotaet v
rezhime dvigatelya . Vo izbezhanie razogreva hvostovoy chas-
ti turbiny neobhodimo ochen bystro ubeditsya v zakry –
125tii stopornogo , reguliruyushchih i obratnyh klapanov na
liniyah otborov , a vattmetr ukazyvaet otritsatelnuyu
moshchnost , t.k. generator potreblyaet v etot period moshch –
nost iz seti. Posle etogo otklyuchayut generator ot seti.
Esli iz-za neplotnosti klapanov , ih zavisaniya ili po
drugim prichinam v turbinu postupaet par i po vattmetru
na agregate est nagruzka , to otklyuchat generator ot seti
kategoricheski zapreshcheno , poskolku postupayushchego v tur-
binu para mozhet okazatsya dostatochnym dlya ee razgona .
Neobhodimo srochno zakryt glavnuyu parovuyu zadvizhku
(GPZ), ee baypas , obtyanut zadvizhki na otborah vozmozhno
obstuchat klapany , ubeditsya chto par v turbinu ne postu –
paet i tolko togda otklyuchayut generator ot seti.
Pri razgruzke turbiny nuzhno vnimatelno sledit za
otnositelnym sokrashcheniem rotora , ne dopuskaya do opas –
nyh predelov .
Posle perevoda turbiny na holostoy hod provodyatsya
vse neobhodimye po instruktsii ispytaniya . Posle otklyu –
cheniya turbogeneratora ot seti nachinaetsya vybeg rotora ,
pri kotorom chastota vrashcheniya snizhaetsya ot nominalnoy
do nulya . Eto vrashchenie proishodit za schet inertsii valo –
provoda . Sleduet otmetit , chto ves vrashchayushchihsya detaley
turbiny T-175 vmeste s rotorami generatora i vozbudite –
lya sostavlyaet 155 t.
Vybeg rotora – vazhnyy ekspluatatsionnyy pokazatel ,
pozvolyayushchiy sudit o sostoyanii agregata .
Obyazatelno snimaetsya krivaya vybega – zavisimost
chastoty vrashcheniya ot vremeni . V zavisimosti ot moshchnosti
vybeg sostavlyaet 20-40 min. Pri otklonenii na 2-3 min
nuzhno iskat prichinu i ustranyat .
Posle ostanova rotora nemedlenno vklyuchaetsya valo –
povorotnoe ustroystvo (VPU ), kotoroe dolzhno rabotat
126poka temperatura metalla turbiny ne snizitsya nizhe
200 °S.
V protsesse vybega i posle proizvodyatsya vse ostalnye
operatsii po maslu , tsirkulyatsionnoy vode i t.d. soglasno
instruktsii .
3.10.8 Pri vozniknovenii na turboagregate avariynoy
situatsii neobhodimo deystvovat soglasno protivoava –
riynoy instruktsii , v kotoroy opredelen perechen voz-
mozhnyh avariynyh polozheniy i mery po ih likvidatsii .
Pri likvidatsii avariynoy situatsii nuzhno vnimatelno
nablyudat za osnovnymi pokazatelyami raboty turbiny :
– chastota vrashcheniya , nagruzka ;
– parametry svezhego para i promperegreva ;
– vakuum v kondensatore ;
– vibratsiya turboagregata ;
– osevoy sdvig rotora i polozhenie rotorov otnosi –
telno svoih korpusov ;
– uroven masla v maslobake i ego davlenie v sistemah
regulirovaniya i smazki , temperatura masla na vhode i
slive iz podshipnikov i dr.
Protivoavariynoy instruktsiey opredelyayutsya sposo –
by avariynogo ostanova v zavisimosti ot avariynyh ob-
stoyatelstv – bez sryva vakuuma i so sryvom vakuuma , ko-
gda v vyhlop turbiny i kondensator vpuskayut atmosfer –
nyy vozduh otkrytiem zadvizhki .
Avariynaya ostanovka turboagregata proizvoditsya pu-
tem nemedlennogo prekrashcheniya podachi svezhego para v
turbinu knopkoy avariynogo ostanova ili distantsionno
vozdeystviem na elektromagnitnyy vyklyuchatel , i, ube-
divshis , chto turbina otklyuchena i ne neset nagruzki po-
dayut signal na GShchU . «Vnimanie ! Mashina v opasnosti !».
Posle chego generator otklyuchaetsya ot seti. Obyazatelno
127zakryvayut glavnuyu parovuyu zadvizhku (GPZ), ee baypas i
zadvizhki na otborah .
Dalneyshie operatsii po ostanovu vedutsya obychnym
sposobom .
Sryv vakuuma proizvoditsya v sluchae , kogda nuzhno us-
korit ostanov rotora , naprimer , pri rezkom ponizhenii
urovnya masla , pri gidroudarah v turbine , vnezapno voz-
nikshey silnoy vibratsii , pri rezkom osevom sdvige ro-
tora i t.d.
Pri ostanove bez sryva vakuuma rotor turbiny
K-200-130 ostanavlivaetsya za 32-35 min, a pri sryve va-
kuuma za 15 min, no pri etoy operatsii proishodit razo-
grev vyhlopnogo patrubka za schet rezkogo vozrastaniya
plotnosti sredy , chto i privodit k tormozheniyu rotora .
Poetomu ostanov turbiny so sryvom vakuuma proizvodit –
sya tolko v sluchayah , opredelennyh protivoavariynoy in-
struktsiey .
128LITERATURA
1 Losev S.M. Parovye turbiny /S.M. Losev .-M.: Gos-
energoizdat , 1959.- 385 s.
2 Shlyahin P.N. Parovye i gazovye turbiny /
P.N. Shlyahin .-M.: Energiya , 1974.- 224 s.
3 Truhniy A.D. Statsionarnye parovye turbiny /
A.D. Truhniy , S.M. Losev .-M.: Energoizdat , 1981.- 456 s.
4 Benenson E.I. Teplofikatsionnye parovye turbiny
/
E.I. Benenson , L.S. Ioffe .-M.: Energoizdat , 1986.- 250 s.
5 Margulova T.H. Atomnye elektricheskie stantsiya /
T.H. Margulova .-M.: Vysshaya shkola , 1984.- 303 s.
129
Aleksandr Viktorovich Motorin
Ivan Vasilevich Raspopov
Ivan Dmitrievich Fursov
PAROVYE TURBINY
Uchebnoe posobie
Redaktor E. Fedyaeva
Podpisano v pechat 19.05.03. Format 60h84 1/16.
Pechat -rizografiya . Usl.p.l. 5,11. Uch.-izd.l. 4,85.
Tirazh 50 ekz. Zakaz 2004 –
Izdatelstvo Altayskogo gosudarstvennogo tehnicheskogo
universiteta im. I.I. Polzunova ,
656099, g. Barnaul , pr-t Lenina , 46
Litsenziya na izdatelskuyu deyatelnost
LR№ 020822 ot 21.09.98 g.
Otpechatano v tipografii AltGTU
Litsenziya na poligraficheskuyu deyatelnost
PLD № 28-35 ot 15.07.97 g.
Copyright Notice
© Licențiada.org respectă drepturile de proprietate intelectuală și așteaptă ca toți utilizatorii să facă același lucru. Dacă consideri că un conținut de pe site încalcă drepturile tale de autor, te rugăm să trimiți o notificare DMCA.
Acest articol: Ministerstvo obrazovaniya i nauki [630546] (ID: 630547)
Dacă considerați că acest conținut vă încalcă drepturile de autor, vă rugăm să depuneți o cerere pe pagina noastră Copyright Takedown.
