Balakovskaya - Турбина, ТПН, маслосистема

Система маслоснабжения SC турбопитательного насосного агрегата

Атомная Электростан.ция СЛУЖБА ПОДГОТОВКИ ПЕРСОНАЛА		маслоснабжения SC турбопитательного насосного агрегата
энергии. Концерн “Росэнергоатом”. Балаковская		2. Турбопитательный насосный агрегатСистема.
Министерство Российской федерации по атомной		Системы турбинного отделения. Часть

282

Цели обучения

1.Обозначить требования к системе маслоснабжения турбопитательного насосного агрегата.

2.Объяснить назначение и состав системы маслоснабжения ТПН, описать ее работу, перечислить технические характеристи ки.

3.Указать конструкцию, принцип работы, приемы эксплуатаци и и технические данные масляного фильтра ÔÌ-100.

4.Назвать устройство, технические характеристики, способ ы эксплуатации и характерные неисправности насоса 5ÍÊ-5õ1.

5.Описать назначение и устройство насоса НК 200/120, привести ег о технические характеристики и возможные неисправности.

6.Объяснить устройство и работу маслоохладителя МО-2-1, указ ать его технические данные.

Объяснить назначение, устройство и эксплуатацию системы маслоснабжения SC турбопитательного насосного агрегата.

Атомная Электростан.ция СЛУЖБА ПОДГОТОВКИ ПЕРСОНАЛА		маслоснабжения SC турбопитательного насосного агрегата
энергии. Концерн “Росэнергоатом”. Балаковская		2. Турбопитательный насосный агрегатСистема.
Министерство Российской федерации по атомной		Системы турбинного отделения. Часть

283

Системы маслоснабжения КТЗ

В зависимости от типа турбины в системах маслоснабжения К ТЗ применяется, как правило, масло марки Т-22 или Т-46. Применение масел других марок или их заменителей (например, ОМТИ), а та кже присадок к указанным маслам с целью улучшения их эксплуатационных качеств должно согласовываться с КТЗ в о избежание выхода из строя подшипников, уплотнений и элеме нтов систем регулирования и защиты.

В процессе эксплуатации масло следует очищать от механич еских примесей, подавать всем потребителям при определенных да влении и температуре. Оно должно обладать определенной вязкость ю, кислотностью, не должно вызывать коррозию деталей турбин ы, иметь достаточно высокую температуры вспышки и т.п. Эти свойств а, в особенности устойчивость против окисления, способность защиты от коррозии, противоэмульсионные качества, должны сохранят ься или претерпевать незначительные изменения в течение продол жительного срока работы турбины. Средний срок службы турбинного масл а принимается два года.

Состояние масла следует проверять регулярно, независимо от появления или отсутствия признаков нарушения нормально го режима работы системы маслоснабжения.

Изменение свойств масла в основном связано с аэрацией, на гревом, обводнением и загрязнением. Аэрация приводит к вспениван ию масла и еще большему захвату воздуха. Из-за наличия воздух а в масле теряется его несжимаемость, что при достижении определенной концентрации воздуха в масле приводит к пот ере устойчивости работы системы регулирования. Воздух отриц ательно влияет также на работу подшипников турбин, увеличивает ко ррозию деталей и является одной из основных причин старения (оки сления) масла. Ухудшается при этом также смазывающая способность масла и повышается эмульсиообразование.

В борьбе с обводнением масла считаются полезными замена, ремонт или реконструкция неисправных лабиринтовых уплотнений, установка пароотбойных колец достаточной высоты и уплот нений в корпусах подшипников, устранение возможных неплотносте й в маслоохладителях и др.

При эксплуатации турбины в масле накапливаются вода, шлам , органические кислоты, механические примеси и другие прод укты старения масла, которые приводят к необходимости периоди ческой очистки и восстановления масла, либо замены его свежим. На иболее распространенными способами очистки масла являются отс той, сепарация, фильтрация, обработка различными сорбентами и др.

Сепарацией достигается очистка масла от воды и механичес ких примесей, если их плотность превышает плотность масла.

Для очистки масла применяют фильтры. По мере загрязнения фильтров сопротивление прохождению масла увеличивается . По перепаду давлений необходимо следить за состоянием филь тров; своевременно очищать, промывать и продувать загрязненны е фильтрующие элементы или заменять их чистыми.

Число и протяженность маслопроводов в системах регулиро вания и маслоснабжения турбин КТЗ сокращены до минимума благода ря тому, что блок регулирования устанавливают на корпусе пер еднего подшипника, который одновременно является корпусом насо сарегулятора, и все соединения между ними выполняют непосредственно через соответствующие отверстия в крыш ке переднего подшипника и блока регулирования, то есть практ ически без маслопроводов. Это существенно повышает пожаробезоп асность установки. Значительно сокращены также маслопроводы вспомогательных и пусковых механизмов. Это достигается б лагодаря тому, что они сблокированы в один узел, расположенный в маслобаке. Протяженность маслопроводов низкого давлени я и дренажных, принадлежащих системе смазки, зависит от числа и расположения подшипников турбоустановки.

Атомная Электростан.ция СЛУЖБА ПОДГОТОВКИ ПЕРСОНАЛА		маслоснабжения SC турбопитательного насосного агрегата
энергии. Концерн “Росэнергоатом”. Балаковская		2. Турбопитательный насосный агрегатСистема.
Министерство Российской федерации по атомной		Системы турбинного отделения. Часть

284

Из-за использования масла существует опасность возникно вения пожара в случае попадания его на горячие поверхности турбоустановки. Поэтому для повышения пожарной безопасн ости турбоустановки все горячие поверхности, находящиеся вбл изи маслопроводов, должны быть покрыты поверх изоляции металлической обшивкой. С этой же целью при эксплуатации турбины нужно вести постоянное наблюдение за состоянием маслопроводов и их фланцевых соединений и своевременно устранять выявленные дефекты (на остановленной турбине) .

Назначение

Можно выделить две основные функции, которые выполняет си стема маслоснабжения турбопитательного насосного агрегата.

Осуществляет смазку и охлаждение компонентов ТПН: подшипников приводной турбины; подшипников и зацепления редуктора; подшипников питательного насоса; подшипников бустерного насосов; соединительных муфт; подшипников валоповоротного устройства.

Обеспечивает работу:

системы защиты турбопитательного насосного агрегата; гидродинамической системы автоматического регулирован ия ТПН; регулятора давления пара в уплотнениях приводной турбин ы.

Исходя из этого широкого спектра задач, возложенных на маслосистему ТПН, можно утверждать, что без успешного их р ешения невозможна эксплуатация такого крупного и важного элеме нта схемы второго контура энергоблока, каким является турбопитательный насосный агрегат.

Состав, описание работы

Система маслоснабжения ТПН включает в себя:

два насоса системы регулирования (основной и резервный), установленные на дренажном баке; три фильтра;

два маслоохладителя на линии смазки зубчатой передачи редуктора; арматура, трубопроводы, средства измерений.

Масло из системы смазки главной турбины к турбопитательн ому насосному агрегату поступает через два масляных фильтра . Третий, очищенный, фильтр постоянно находится в резерве. При загр язнении одного из работающих фильтров вводят в работу резервный, а загрязненный фильтр отключают и производят его чистку. Ма сляные фильтры работают параллельно.

Из системы смазки главной турбины блока масло поступает н а смазку подшипников бустерного насоса, на подшипники реду ктора, на подшипники турбины, на валоповоротное устройство, на подшипники питательного насоса, на соединительную муфту , на всас насосов регулирования, на всас насоса-регулятора, установ ленного на валу редуктора, и через маслоохладители на зацепление ред уктора. Масло, подаваемое на смазку зацепления редуктора охлажда ется маслоохладителем до температуры 37îС, при температуре охлаждающей воды до 28îС. В случае повышения температуры охлаждающей воды свыше 28îС включают в работу второй маслоохладитель.

Из маслопровода нагнетания насосов регулирования масло поступает на регулятор уплотнений, в блок регулирования и в линию си стемы защиты. В случае снижения избыточного давления масла в на порной

Министерство Российской федерации по атомной энергии. Ко нцерн “Росэнергоатом”. Балаковская Атомная Электростан ция. СЛУЖБА ПОДГОТОВКИ ПЕРСОНАЛА

Системы турбинного отделения. Часть 2. Турбопитательный н асосный агрегатСистема. маслоснабжения SC турбопитательного насосного аг регата

.агрегата гонасосно турбопитательного маслоснабжения системы Схема

285

Атомная Электростан.ция СЛУЖБА ПОДГОТОВКИ ПЕРСОНАЛА		маслоснабжения SC турбопитательного насосного агрегата
энергии. Концерн “Росэнергоатом”. Балаковская		2. Турбопитательный насосный агрегатСистема.
Министерство Российской федерации по атомной		Системы турбинного отделения. Часть

286

линии насосов регулирования до 8 кгс/см2 включается резервный насос.

Отработавшее масло возвращается в систему маслоснабжен ия главной турбины:

Сливы отработавшего масла со всего смазываемого оборудования, а также протечки по элементам системы регулирования, стопорному клапану и насосу-регулятору направляются непосредственно в сливную линию главной турбины блока.

Протечки масла из элементов защиты, установленных на дренажном баке, а также по уплотнениям насосов регулирования направляются в этот бак, а из него самотеком поступают в сливную линию главной турбины блока.

Сливы масла из системы регулирования направляются на вса с насосов регулирования, поэтому во всех режимах работы бло ка регулирования количество масла, потребляемое из системы смазки главной турбины блока остается примерно постоянным.

На Балаковской АЭС находятся в эксплуатации маслонасосы регулирования ТПН следующих типов:

5НК-5х1 - на энергоблоках 1,2,3;

НК 200/120 - на энергоблоке 4.

Технические

характеристики

Тип маслоснабжения - централизованное от главной турбины блока.

Применяемое масло - Тп-22. Допускается применение масла маро к: Т- 22, ОМТИ.

Избыточное давление масла на уровне оси приводной турбин ы - не менее 1,0 кгс/см2.

Температура масла - 40...45îÑ.

Содержание в масле нерастворимого воздуха - не более 1,5 % по объему при атмосферном давлении.

Необходимое количество масла - 20 л/с.

Суммарное количество тепла, выделяемое в системе маслосн абжения турбопривода - 400 000 ккал/ч.

Допускается понижение избыточного давления масла в сист еме смазки на уровне турбины до 0,8 кгс/см2 на время не более трех секунд, с последующим восстановлением давления масла до номинального значения.

При перерыве в электропитании собственных нужд, в том чис ле и насосов системы маслоснабжения основной турбины, в течен ие трех минут обеспечивается безаварийный выбег ротора приводн ой турбины маслом из аварийного бака ТПН, расположенного на отметке 15,0 м. При этом допускается снижение избыточного давления м асла в системе смазки на уровне оси турбопривода до 0,5 кгс/см2.

Расчетные избыточные давления масла на смазку: подшипников бустерного насоса, зацепления редуктора, опорно-упорного подшипника турбины, валоповорота, подшипников питательного насоса - 0,8...1,0 кгс/см2; подшипников редуктора - 0,5...0,7 кгс/см2; заднего опорного подшипника турбины - 0,5 кгс/см2.

(Гидравлическое реле давления в системе смазки подключен о в линию подвода масла на задний опорный подшипник турбины.)

Расчетная максимальная температура масла на сливе - не бо лее 65ÎÑ.

Атомная Электростан.ция СЛУЖБА ПОДГОТОВКИ ПЕРСОНАЛА		маслоснабжения SC турбопитательного насосного агрегата
энергии. Концерн “Росэнергоатом”. Балаковская		2. Турбопитательный насосный агрегатСистема.
Министерство Российской федерации по атомной		Системы турбинного отделения. Часть

287

Масляный фильтр ФМ-100

Конструкция

Масляный фильтр типа ФМ-100 предназначен для очистки масла о т механических примесей. Он состоит из стального сварного к орпуса (1), в котором крепится фильтрующий пакет.

Фильтрующий пакет состоит из опорного фланца (6) с крестов иной (8), нажимной крышки (5) и фильтроэлементов (2), зажатых между ними. При этом фильтроэлементы образуют самостоятельные параллельно работающие секции пакета. Фильтрующий пакет устанавливается в корпус на кольцевой выступ и прижимает ся к нему болтами.

Фильтроэлемент состоит из сетки, впрессованной в полимер ный каркас. Каркас состоит из внутреннего (4) и наружного (3) коле ц, соединенных между собой ребрами жесткости. Ребра жесткос ти заканчиваются шипами: с одной стороны сетки - на наружном к ольце,

Масляный фильтр ÔÌ-100. с другой - на внутреннем. На каждой стороне фильтроэлемент а между одной парой шипов выполнено по одной впадине для вх ода

шипа смежного фильтроэлемента.

8	7

I

à	6

	â	á
			II
1			1-корпус фильтра
			2-сетка фильтрующая
			3-кольцо фильтроэлемента наружное
			4-кольцо фильтроэлемента внутреннее
2			5-крышка нажимная
			6-фланец опорный
3			7-клапан пробный
			8-крестовина
			а-отверстие центральное
4			б-канал между внутренними кольцами
			фильтроэлемента
			в-канал между наружными кольцами
5			фильтроэлемента
			I- вход масла
		III	II-выход масла
			III-слив масла

Все фильтроэлементы пакета выполнены одинаковыми. В собр анном фильтрующем пакете смежные фильтроэлементы перевернуты относительно друг друга и фиксируются между собой по окру жности двумя соединениями типа “шип-паз”. Фиксация фильтроэлеме нтов между собой выполнена таким образом, что ребра жесткости смежных фильтроэлементов равномерно распределяясь по окружности, создают надежную опору для сеток, что уменьша ет вероятность разрыва сеток в случае их сильного засорения при работе.

Атомная Электростан.ция СЛУЖБА ПОДГОТОВКИ ПЕРСОНАЛА		маслоснабжения SC турбопитательного насосного агрегата
энергии. Концерн “Росэнергоатом”. Балаковская		2. Турбопитательный насосный агрегатСистема.
Министерство Российской федерации по атомной		Системы турбинного отделения. Часть

Сборка фильтрующего пакета производится в следующей	288
последовательности:

Устанавливают каркас пакета опорным фланцем вниз. Собирают на крестовину первый фильтроэлемент шипами на внутреннем кольце вниз. При этом паз на фильтроэлементе устанавливают на один из шипов, выполненных на опорном фланце.

Собирают на крестовину последующие фильтроэлементы. При этом каждый устанавливаемый фильтроэлемент переворачивают обратной стороной относительно смежного предыдущего (зеркальное отображение). Соединения типа “шип-паз” сопрягаемых фильтроэлементов размещают на диаметрально противоположных сторонах. Шипы внутреннег о кольца последнего фильтроэлемента будут направлены вве рх - в сторону нажимного фланца.

Собирают на крестовину нажимной фланец и один из шипов, выполненных на нажимном фланце, устанавливают в паз на фильтроэлементе.

Устанавливают и затягивают корончатую гайку до получени я плотного соединения сопрягаемых поверхностей фильтроэлементов. Совмещают прорезь и отверстие и устанавливают шплинт, концы шплинта разводят в разные стороны.

Описание работы

Масло через входной патрубок поступает в верхнюю часть ко рпуса и через центральное отверстие входит во внутреннюю полост ь фильтрующего пакета. Через каналы между шипами внутренни х колец фильтроэлементов масло поступает к фильтрующим се ткам, на которых задерживаются механические примеси.

Пройдя фильтрующие сетки, масло поступает через каналы ме жду шипами наружных колец фильтроэлементов в нижнюю часть корпуса фильтра, откуда через выходной патрубок направля ется в систему маслоснабжения турбопитательного насосного агр егата.

Выпуск воздуха из внутренней полости фильтра осуществля ют пробным клапаном (7).

Слив масла из корпуса фильтра производят через отверстие , заглушенное пробкой.

Эксплуатация

Очистку масляных фильтров необходимо выполнять после ка ждого останова, ремонта, ревизии турбопривода и при достижении перепада давления (разницы показаний манометров до и пос ле фильтров) 0,1...0,15 кгс/см2.

Последовательность очистки масляных фильтров на работа ющем турбоприводе

Включите резервный масляный фильтр.

Откройте пробный клапан на крышке фильтра.

Приоткройте задвижку на подводе масла к фильтру.

Закройте пробный клапан после прекращения выхода воздух а и появления струйки масла.

Убедитесь в герметичности фланцевых соединений и открой те полностью задвижки на входе и выходе.

Отключите и очистите один из загрязненных масляных фильт ров.

Закройте задвижку на подводе масла к фильтру и убедитесь в отсутствии понижения давления масла после фильтров.

Закройте задвижку на выходе масла из фильтра.

Выведете масляный фильтр в ремонт. (Снимается крышка филь тра; извлекается из корпуса и разбирается фильтрующий пакет; к аждый фильтроэлемент очищается от грязи и шлама, промывается и продувается. После очистки фильтрующий пакет собирают и устанавливают в корпус фильтра, заменив при этом уплотняю щие прокладки на крышках пакета и корпуса.)

Атомная Электростан.ция СЛУЖБА ПОДГОТОВКИ ПЕРСОНАЛА		маслоснабжения SC турбопитательного насосного агрегата
энергии. Концерн “Росэнергоатом”. Балаковская		2. Турбопитательный насосный агрегатСистема.
Министерство Российской федерации по атомной		Системы турбинного отделения. Часть

289

Включите очищенный масляный фильтр аналогично включени ю резервного фильтра.

Отключите и очистите второй загрязненный масляный фильт р. Очищенный фильтр заполните маслом и оставьте в резерве.

Маховики задвижек, установленных на маслопроводе до и пос ле масляных фильтров, запломбируйте в рабочем положении.

Технические данные

Производительность фильтра, куб. м/ч		40,0
Количество фильтроэлементов, шт.		46
Гидравлическое сопротивление чистого фильтра, кгс/кв.см.		0,05
Избыточное давление гидроиспытаний, кгс/кв.см.		20,0
Габаритные размеры, мм:	длина	538
	ширина	440
	высота	653
Масса фильтра, кг:	без масла	132
	в рабочем состоянии	140

Насос 5НК-5х1

Устройство

Насосный агрегат состоит из насоса и электродвигателя, смонтированных на общей фундаментной плите.

В условном обозначении насоса:

5 - диаметр всасывающего патрубка, уменьшенный в 25 раз,

ìì

Н-нефтяной К-консольный

5-коэффициент быстроходности, уменьшенный в 10 раз и округленный 1-одноступенчатый

Конструкция насоса аналогична конструкциям насосов тип а “К”. Это одноступенчатый насос, с горизонтальным осевым подводом масла к рабочему колесу.

Насос состоит из приводной и проточной частей.

Приводная часть представляет собой опорный кронштейн (16), в котором на шарикоподшипниках (12, 17) вращается вал (21) насоса. Подшипники закрыты крышками (11, 19). Подшипники смазываются маслом, заливаемым в масляную ванну опорного кронштейна.

Проточная часть насоса состоит из спирального корпуса (5), который крепится к фланцу опорного кронштейна; рабочего колеса (31) с разгрузочными отверстиями, насаженного на конец вала; и всасывающего патрубка (2), присоединенного к спиральному к орпусу.

Спиральный корпус служит для преобразования кинетическ ой энергии масла после рабочего колеса в энергию давления. Н апорный патрубок насоса направлен вертикально вверх.

Рабочее колесо предназначено для передачи механической энергии электродвигателя потоку масла. Колесо выполнено из двух д исков, соединенных лопатками. Передний диск имеет входное отвер стие.

Рабочее колесо имеет уплотняющие кольца, которые в паре с уплотняющими кольцами, запрессованными в спиральном кор пусе и всасывающем патрубке, образуют щелевые уплотнения для уменьшения перетока масла из области высокого давления в область низкого давления.

Министерство Российской федерации по атомной энергии. Ко нцерн “Росэнергоатом”. Балаковская Атомная Электростан ция. СЛУЖБА ПОДГОТОВКИ ПЕРСОНАЛА

Системы турбинного отделения. Часть 2. Турбопитательный н асосный агрегатСистема. маслоснабжения SC турбопитательного насосного аг регата

.5х1-5НК Насос

3	4	5	6	7	8	9 10	12	13	14	15	16	17	19	21	22	23	24
2												18	20
						1

		1-пробка с прокладкой	9,23,30-шпонка
		2-всасывающий патрубок	11-передняя крышка
		3,18,26-прокладка	12,17-шарикоподшипник
		4-гайка рабочего колеса	13-смазочное кольцо
	25	5-спиральный корпус	14-втулка
		6-фонарное кольцо	15-крышка с прокладкой
		Узел сальникового уплотнения	16-кронштейн
			19-задняя крышка
31	30 29 28 27	7-набивка сальника	20-уплотнение
		8-крышка сальника
		10,29-втулка сальника	21-âàë
			22-полумуфта
	26		24-палец

25-отражатель

27-маслоуловитель

28-защитная втулка

31-рабочее колесо

290