1.7. Система укупорки и отсоса пара от наружных концевых уплотнений

Данная система служит для подачи уплотняющего пара и для отсоса паровоздушной смеси от уплотнений. Она обслуживает:

1. Концевые уплотнения ТВД;

2. Концевые уплотнения ТНД;

3. Уплотнения блока паровых клапанов;

4. Уплотнения обратных автоматических клапанов, установленных в трубопроводах регенеративных отборов.

Незначительные протечки пара вдоль вала турбины ведут к обводнению вала, что влечет за собой замену жидкостного трения полусухим, ухудшению смазочных свойств масла, коррозию шеек валов и зубчатых зацеплений.

Современные ГТЗА оборудуются автоматизированной системой укупорки концевых уплотнений, давление в которых поддерживается автоматическим регулятором. Схема одного из регуляторов приведена на Рис. 22.

Рис. 22. Схема регулятора давления в концевых уплотнениях

1, 2, 3, 4, 5, 7, 15 - клапаны; 6 - расширитель; 8 - клапан добавочного подвода пара;

9 - сервомотор; 10 - коромысло; 11 - маховик для ручного регулирования; 12 - золотник;

13 - сильфон; 14 - клапан сброса избытка пара; 16 - фильтр; 17 - сепаратор.

При повышении давления в уравнительной магистрали и в сообщенной с ней камере сильфона 13, последний сжимается и через рычаг вызывает опускание масляного золотника 12. Золотник открывает доступ силового масла к сервомотору 9. При подъеме поршня сервомотора поворачивается коромысло 10, прикрывающее клапан добавочного подвода пара 8. Если при этом повышение давления не прекращается, то при дальнейшем повороте коромысла открывается клапан сброса избытков пара 14. При понижении давления работа регулятора протекает в обратной последовательности. При нормальной нагрузке турбины и исправных уплотнениях клапан добавочного подвода пара обычно закрыт.

Расширитель 6 и игольчатый клапан 7 служат для выравнивания колебаний давлений и обеспечения плавности регулирования. Регулятор настраивается изменением натяга пружины, отжимающий иглу сильфона вниз. При выходе из строя сильфона при невозможности его замены предусмотрено ручное управление регулятором с помощью маховика 11, воздействующего на коромысло. Система также предусматривает возможность ручного регулирования на случай полного выхода регулятора из строя. Для этого клапаны 3 и 4 закрывают, а необходимое давление в системе поддерживают, манипулируя клапанами 1 и 2. При нормальной работе регулятора оба этих клапана должны быть закрыты.

В ГТЗА концевые уплотнения снабжены системой отсоса паровоздушной смеси из наружных камер, где давление поддерживается на 100…150мм.вод.ст. ниже атмосферного.

Отсос осуществляется либо специальным эжектором, либо экстустером - вытяжным вентилятором, от которого паровоздушная смесь направляется в конденсатор системы концевых уплотнений, установленный на главной конденсатной магистрали.

1.8. Система удаления конденсата и отсоса воздуха из главного конденсатора

Для надежной работы турбозубчатого агрегата необходимо постоянно удалять конденсат и воздух.

Схема системы удаления конденсата и отсоса воздуха из главного конденсатора приведена на Рис. 23.

Рис. 23. Схема системы удаления конденсата и отсоса воздуха из главного конденсатора

1 - главный конденсатор; 2 - трубопровод отсоса воздуха из главного конденсатора;

3 - рециркуляционный трубопровод; 4 - рециркуляционный клапан; 5 - термореле;

6 - дроссельный регулирующий клапан; 7 - конденсатор системы концевых уплотнений; 8 - конденсатоотводчик; 9 - конденсатный насос для откачки дистиллята;

10 - конденсатор испарительной установки; 11- двухступенчатые эжекторы отсоса воздуха из главного конденсатора; 12 - конденсатоотводчик; 13 - конденсатор эжекторов отсоса воздуха из главного конденсатора; 14 - регулятор уровня в конденсаторе.

Конденсат удаляется из конденсатора главными конденсатными насосами 15. Кондесантные насосы ввиду неблагоприятных условий засасывания выполняются двухступенчатыми, с двусторонним всасыванием в 1 ступени.

Напор конденсатных насосов зависит от давления в деаэраторе сопротивления конденсатного тракта, который может составить

55…60 м.вод.ст.

Ответственной частью конденсационной установки является поплавковый регулятор уровня конденсата и система регулирования производительности конденсатных насосов. При недостаточной надежности этой системы может быть частично или полностью затоплен конденсатор, что приведет к падению вакуума.

Через неплотности соединений трубопроводов и арматуры, находящихся под разрежением, воздух попадает в пар, а затем в конденсатор. Накопление воздуха в конденсаторе могло бы привести срыву вакуума в нем. Во избежание этого явления производится отсос воздуха из конденсатора эжектором (пароструйный насос) или эксгаустером (вакуумный насос).

Пароструйные воздушные эжекторы 11, отсасывающие воздух из главного конденсатора, выполняются, как правило, сдвоенными двухступенчатыми.

Расчетный вакуум составляет – 97 %. Параметры рабочего пара перед соплами эжектора 1,2…2,0 МПа, температура 240…260 ⁰С. Охладители (конденсаторы) 13 эжекторов выполняются в отдельном корпусе, но на ряде судов объединен с конденсаторами системы концевых уплотнений.

Во всех случаях конденсатор эжекторов является первым теплообменником на конденсатной магистрали.

Конденсат пара из охладителя 1 ступени отводится в главный конденсатор через гидравлический затвор (U-образную петлю высотой не менее 2,5м), а из конденсатора 2 ступени через конденсатоотводчик стекает самотеком в сборник конденсата. Таким образом, разряжение в конденсаторе создается благодаря конденсации большого количества пара, а система отсоса воздуха служит для поддержания этого раздражения, а конденсационная система обеспечивает удаление конденсата из главного конденсатора.

Падение вакуума может резко ухудшиться из-за недостаточного охлаждения эжектора, конденсатора, причиной которого является нечеткая работа регулятора уровня.

Для нормальной работы конденсационной установки используется дроссельное регулирование. Регулирующий дроссельный клапан 6 управляется поплавковым регулятором 14 прямого или непрямого действия и устанавливается за конденсатором системы концевых уплотнений. Для эффективного охлаждения эжекторов и прокачки конденсатора системы концевых уплотнений при снижении нагрузки турбины предусматривается рециркуляционный трубопровод 3. Клапан 4 на этом трубопроводе открывается либо вручную, либо автоматически, при повышении давления перед дроссельным регулирующим клапаном до заданной величины. Управление клапаном рециркуляции происходит при помощи термореле 5, открывающего этот клапан при температуре конденсата за теплообменниками около 65…75 ⁰С.