Balakovskaya - Турбина, ТПН, маслосистема
.pdf
БалаковскаяАтомная Электростан.ция СЛУЖБА ПОДГОТОВКИ ПЕРСОНАЛА |
насосный агрегат.Система защиты турбопитательного насосного агрегата |
|
федерации по атомной энергии. Концерн “Росэнергоатом”. |
Системы турбинного отделения. Часть 2. Турбопитательный |
|
Министерство Российской |
|
|
|
|
|
|
|
|
321
Дистанционный
выключатель
Дистанционный выключатель служит для начала подачи масл а в систему защиты турбины по сигналу с пульта управления и д ля прекращения подачи масла в эту систему с одновременным включением слива из нее при автоматическом сигнале элеме нтов защиты или по сигналу с пульта управления.
Выключатель состоит из: корпуса (1); втулки (2); золотника (3);
двух стаканов (4, 5); двух электромагнитов (6, 7);
концевого выключателя (8); фиксатора (9).
Для предотвращения протечек масла по золотнику наружу, по следний уплотнен с обеих сторон уплотнительными кольцами (10).
При работе турбины золотник сдвинут электромагнитом (6) в левое крайнее положение, как изображено на рисунке. В таком поло жении золотника открыт подвод напорного масла в систему защиты .
Срабатывание электромагнита (7) вызывает перемещение зол отника в крайнее правое положение, в результате чего через диста нционный выключатель открывается слив масла из системы защиты.
В крайних положениях золотник фиксируется фиксатором. Дл я того, чтобы обесточить электромагнит (7) сразу же после срабатыв ания дистанционного выключателя предусмотрен концевой выклю чатель, который в крайнем правом положении золотника своими контактами разрывает цепь электромагнита (7).
6 |
4 |
8 |
1 |
5 |
7 |
Подводмасла
À Á
|
|
|
|
|
Ñëèâ â áàê |
|
|
|
|
|
10 |
2 |
|
|
3 |
9 |
|
Подводмаслаиз |
|
Отводмаслак |
|
À |
Á |
|
||
линиисистемызащиты |
|
приводустопорногоклапана |
|
|
||||
À-À |
Á-Á |
|
|
|
|
1-корпус |
|
|
|
|
|
|
|
|
2-втулка |
|
|
3-золотник
4,5-стакан
6,7-электромагнит
8-концевой выключатель
9-фиксатор
10-уплотнительное кольцо
Дистанционный выключатель
БалаковскаяАтомная Электростан.ция СЛУЖБА ПОДГОТОВКИ ПЕРСОНАЛА |
насосный агрегат.Система защиты турбопитательного насосного агрегата |
|
федерации по атомной энергии. Концерн “Росэнергоатом”. |
Системы турбинного отделения. Часть 2. Турбопитательный |
|
Министерство Российской |
|
|
|
|
|
|
|
|
322
Реле давления в системе смазки
Реле служит для автоматического останова турбины в случа е падения давления в системе смазки.
В расточку корпуса (1) установлена втулка (2).
Во втулке помещен поршень (3) с двумя посадочными поясками , которыми он садится на соответствующие пояски нижней кры шки
(4) в нижнем положении и втулки в верхнем положении.
Сверху на поршень действует сила сжатия пружины (5), второй конец которой через тарелку (6) опирается на регулировочный винт (7), ввинченный в верхнюю крышку (8) и закрытый колпачковой гай кой
(9).
Втулка имеет три ряда рабочих окон, соединяющихся попарно кольцевой полостью поршня.
К верхним окнам подведено масло высокого давления из лини и нагнетания электронасоса, через средние окна масло посту пает в систему защиты, а нижние окна соединены с дренажным масля ным баком.
Сила нормального давления в системе смазки удерживает по ршень в верхнем положении на упоре в посадочный поясок втулки. Пр и этом его кольцевая полость соединяет верхние и средние окна вт улки, то есть открыт подвод масла высокого давления в систему защи ты. В то же время в верхнем положении поршень закрывает нижние сли вные окна во втулке.
При снижении давления масла в системе смазки пружина отры вает поршень от верхнего пояска.
Как только это произойдет, давление масла будет действова ть на меньшую площадь поршня, и пружина переместит поршень вниз до упора в посадочный поясок нижней крышки.
При этом площадь поршня, на которую будет действовать дав ление масла, снова уменьшится и поршень будет надежно прижат пр ужиной к посадочному пояску.
Âнижнем положении поршень закроет верхние окна втулки, о тсекая тем самым подвод масла высокого давления в систему защиты , и одновременно откроет во втулке нижние окна слива масла в масляный бак.
Âрезультате этого давление масла под поршнем привода сто порного клапана резко падает, и стопорный клапан автоматически закрывается.
Одновременно срабатывает реле закрытия регулирующих кл апанов.
Настройка реле на срабатывание при заданном давлении производится регулировочным винтом путем изменения нач ального натяжения пружины.
На верхней крышке смонтирован указатель положения поршн я.
Стержень (10) этого указателя пружиной (11) через специальную гайку (12) со стрелкой прижат к верхнему торцу поршня и повто ряет его движение.
На стекле (13) нанесены две риски, соответствующие крайним положениям поршня.
БалаковскаяАтомная Электростан.ция СЛУЖБА ПОДГОТОВКИ ПЕРСОНАЛА |
насосный агрегат.Система защиты турбопитательного насосного агрегата |
|
федерации по атомной энергии. Концерн “Росэнергоатом”. |
Системы турбинного отделения. Часть 2. Турбопитательный |
|
Министерство Российской |
|
|
|
|
|
|
|
|
323
1 |
9 |
7 |
|
|
12 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
13 |
|
|
|
|
|
|
|
||
10 |
|
|
|
|
8 |
|
|
Подводмасла |
|
|
|
|
||
|
|
|
высокогодавления |
|
6 |
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
3 |
|
|
1-корпус |
|
|
|
2-втулка |
|
|
|
|
|
3-поршень |
|
|
|
|
4-нижняя крышка |
|
|
Ñëèâ â áàê |
|
5-пружина поршня |
|
|
|
6-тарелка |
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
7-регулировочный винт |
|
|
|
|
|
8-верхняя крышка |
|
|
|
|
||
Отсистемысмазки |
9-колпачковая гайка |
|
|
|
10-стержень |
|
11-пружина указателя положения |
|
12-специальная гайка |
|
13-стекло |
Кприводустопорного клапана
Реле давления в системе смазки
Гидравлический
аккумулятор
Гидравлический аккумулятор предназначен для предотвращ ения падения избыточного давления масла в линии системы защит ы турбины ниже 5 кгс/см2 в течение трех секунд в случае снижения давления за насосами системы регулирования при переключ ениях в сети электроснабжения собственных нужд.
Гидравлический аккумулятор установлен на маслобаке бло ка масляных насосов и состоит из:
корпуса (1); поршня (4); крышки (5); пружин (2, 3);
БалаковскаяАтомная Электростан.ция СЛУЖБА ПОДГОТОВКИ ПЕРСОНАЛА |
насосный агрегат.Система защиты турбопитательного насосного агрегата |
|
федерации по атомной энергии. Концерн “Росэнергоатом”. |
Системы турбинного отделения. Часть 2. Турбопитательный |
|
Министерство Российской |
|
|
|
|
|
|
|
|
324
шарового обратного клапана (6); втулки (7); крышки (8).
|
Напорное масло из линии нагнетания насосов системы |
|
регулирования проходит через штуцер I, шаровой обратный к лапан, |
|
камеру Б и далее через штуцер II в систему защиты. При |
|
нормальном напоре насоса регулирования поршень находит ся на |
|
нижнем упоре. |
|
В случае аварийной потери давления в линии нагнетания пор шень |
|
под действием пружин начинает двигаться вверх, выдавлива я масло |
|
в линию системы защиты. При этом обратный клапан отсечет с лив |
|
масла через штуцер I в линию нагнетания насосов. |
|
À-À |
|
|
7 |
8 |
Масловсистему |
|
защиты |
|
5 |
|
4 |
Á |
|
|
3 |
|
2 |
|
1 |
|
Сливмаславбак
|
À |
|
II |
6 |
I |
|
|
Маслоотнасосов |
|
|
системырегулирования |
1-корпус |
|
|
2-пружина |
|
|
3-пружина |
|
|
4-поршень |
|
|
5-крышка |
|
|
6-шаровой клапан |
|
|
7-втулка |
|
|
8-крышка |
|
|
À |
|
|
|
|
Гидравлический аккумулятор |
|
|
|
|
|
|
Система регулирования турбопитательного насосного агрегата
Концерн “Росэнергоатом”. Балаковская Атомная Электростан.ция СЛУЖБА ПОДГОТОВКИ ПЕРСОНАЛА |
2. Турбопитательный насосный агрегат.Система регулирования турбопитательного насосного агрегата |
|
атомной энергии. |
отделения. Часть |
|
Российской федерации по |
Системы турбинного |
|
Министерство |
|
|
|
|
|
|
|
|
326
Цели обучения
1.Привести принципиальные особенности системы регулиров ания турбин КТЗ, назвать назначение и состав САР ТПН.
2.Указать компоновку элементов регулирования.
3.Описать работу системы автоматического регулирования Т ПН.
4.Объяснить назначение, устройство и принцип действия: трансформатора давления; устройства для изменения частоты вращения ротора; отсечного золотника; сервомотора регулирующих клапанов; регулятора предельного давления.
5.Объяснить необходимость настройки САР, перечислить воз можные неполадки в работе регулирования.
Объяснить назначение, устройство и эксплуатацию системы регулирования турбопитательного насосного агрегата.
Концерн “Росэнергоатом”. Балаковская Атомная Электростан.ция СЛУЖБА ПОДГОТОВКИ ПЕРСОНАЛА |
2. Турбопитательный насосный агрегат.Система регулирования турбопитательного насосного агрегата |
|
атомной энергии. |
отделения. Часть |
|
Российской федерации по |
Системы турбинного |
|
Министерство |
|
|
|
|
|
|
|
|
327
Обоснование выбора и принципиальные особенности системы регулирования турбин КТЗ
При организации серийного выпуска турбин на КТЗ предпола галось, что они будут работать в электрических сетях малой мощнос ти, в отдаленных районах, не имеющих достаточной производстве нной базы для обеспечения надлежащего технического обслужив ания и ремонтов. Поэтому системы регулирования турбин должны бы ть простыми в эксплуатации, обслуживании и ремонте при безусловном выполнении требований ПТЭ по степени неравномерности регулирования, нечувствительности и динамическому повышению частоты вращения при сбросе наг рузки.
Системы регулирования турбин всех типов, выпускаемых на К ТЗ, принципиально одинаковы и отличаются от других систем регулирования рядом характерных особенностей.
Для формирования регулирующего импульса, то есть в качест ве датчика частоты вращения, применен один и тот же специаль ный центробежный насос-регулятор, который спроектирован так им образом, чтобы его характеристика была близка к горизонта льной при значительных изменениях подачи насоса.
Так как функцией частоты вращения насоса-регулятора явля ется разность давлений в линиях нагнетания и всасывания насос а, то в системах регулирования КТЗ все элементы, воспринимающие импульс изменения частоты вращения, подключены на этот перепад да влений.
Во всасывающей линии насоса-регулятора, располагающегос я непосредственно на валу турбоагрегата, создают избыточн ое давление, чтобы предотвратить срыв насоса из-за попадания в него во здуха.
При изменениях частоты вращения ротора турбины давление в проточной импульсной линии изменяется по двум причинам:
во-первых, из-за изменения давления в линии нагнетания насоса-регулятора (прямой импульс); во-вторых, из-за изменения сливной площади окон трансформатора давления (усиленный импульс).
Оба эти импульса суммируются, причем в системах регулиров ания КТЗ они имеют одинаковый знак.
Давление в проточной импульсной линии и расход масла чере з нее на всех статических режимах работы в системах регулирова ния КТЗ приняты постоянными. Поэтому в них отсутствуют профилиро ванные элементы, что существенно упрощает наладку.
Назначение, состав
Задачей системы регулирования ТПН является приведение в соответствие мощности, развиваемой турбиной, с внешней на грузкой питательного насоса. Это достигается применением регуля тора частоты вращения, который контролирует частоту вращения турбины и при отклонении ее от заданного значения управляет клапа нами, регулирующими подачу пара в турбину.
Таким образом, гидродинамическая система автоматическо го регулирования (САР) приводной турбины предназначена для поддержания заданной частоты вращения ротора турбины в р абочем диапазоне нагрузок и обеспечения тем самым требуемых реж имов работы питательного насоса.
Министерство Российской федерации по атомной энергии. Ко нцерн “Росэнергоатом”. Балаковская Атомная Электростан ция. СЛУЖБА ПОДГОТОВКИ ПЕРСОНАЛА
Системы турбинного отделения. Часть 2. Турбопитательный н асосный агрегат.Система регулирования турбопитательного насосного агре гата
ТПН тораро вращения частоты регулирования схема Принципиальная
5 |
Питательная |
2 |
|
âîäà |
|||
|
|
1-насос-регулятор
2-трансформатордавления
3-отсечнойзолотник
4-сервомоторрегулирующихклапанов
5-регуляторпредельногодавления
6-релезакрытиярегулирующихклапанов
линиярегулирования
линиясливаизблокарегулирования
линиядренажа
3 |
4 |
Наоткрытие |
|
регулирующих |
|||
|
|
клапанов
|
|
|
|
À |
|
|
|
Á |
Вмаслопроводотсистемы |
|
|
|
|
маслоснабжения |
|
|
|
 |
главнойтурбины |
|
|
|
Изсистемы |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
защиты |
|
|
|
|
|
|
1 |
|
6 |
|
Всистему |
|
|
||
защиты |
|
|
||
|
Изсистемымаслоснабжения |
Отнасосов |
||
главнойтурбины |
регулирования |
|||
328
Концерн “Росэнергоатом”. Балаковская Атомная Электростан.ция СЛУЖБА ПОДГОТОВКИ ПЕРСОНАЛА |
2. Турбопитательный насосный агрегат.Система регулирования турбопитательного насосного агрегата |
|
атомной энергии. |
отделения. Часть |
|
Российской федерации по |
Системы турбинного |
|
Министерство |
|
|
|
|
|
|
|
|
329
Система автоматического регулирования поддерживает зад анную частоту вращения ротора турбины в диапазоне 2645...3500 об/мин со степенью неравномерности 6...8% от номинальной частоты враще ния.
САР позволяет дистанционно изменять частоту вращения ро тора турбины во всем диапазоне нагрузок.
Кроме того, в САР турбины предусмотрено специальное гидромеханическое устройство, ограничивающее давление в напорном патрубке питательного насоса и не допускающее е го повышения сверх предельного (120 кгс/см2) при изменении производительности насоса от номинального значения впл оть до работы на закрытую задвижку.
В состав гидродинамической системы автоматического регулирования входят:
насос-регулятор (импеллер) (1); трансформатор давления (2); отсечной золотник (3);
сервомотор регулирующих клапанов (4); регулятор предельного давления (5).
Насос-регулятор используется в качестве датчика импульс а изменения частоты вращения ротора. Расчетные характерис тики насоса-регулятора при номинальной частоте вращения (3500 об / мин):
напор-3,2±0,1 кгс/см2; расход масла-1,5 л/с.
Трансформатор давления преобразует изменения давления насосарегулятора в усиленный импульс и передает этот импульс по частоте вращения ротора от насоса-регулятора в проточную импульс ную линию, которая воздействует на отсечной золотник.
Отсечной золотник управляет сервомотором регулирующих клапанов, то есть в зависимости от изменения давления в проточной импульсной линии регулирует подачу силового масла в поло сти сервомотора, вызывая открытие или закрытие регулирующих клапанов.
Сервомотор служит для одновременного управления двумя дроссельными регулирующими клапанами турбины. Связь меж ду поршнем сервомотора и регулирующими клапанами выполнен а с помощью рычагов.
Регулятор предельного давления в случае повышения давле ния питательной воды до предельного значения, воздействует н а проточную импульсную линию сервомотора регулирующих кл апанов, заставляя их перемещаться в сторону прикрытия.
Компоновка элементов регулирования
Конструктивными особенностями компоновки элементов гидродинамической системы автоматического регулирован ия турбопитательного насосного агрегата являются:
наличие насоса-регулятора центробежного типа, рабочее ко лесо которого установлено на тихоходном валу редуктора. Рабоч ие каналы насоса представляют собой радиальные сверления в колесе. Благодаря такой конструкции обеспечивается близ кая к горизонтали характеристика “расход-давление” насоса; размещение основных элементов регулирования в одном корпусе-блоке; установка этого блока непосредственно на корпусе передн его подшипника турбины.
Все это позволило избежать большого количества маслопро водов, и, следовательно, повысить надежность системы регулирован ия и пожарную безопасность при эксплуатации турбин.
Внутри корпус блока разделен вертикальными перегородка ми и втулками на полости - камеры, через которые осуществляютс я гидравлические связи между отдельными элементами блока
Концерн “Росэнергоатом”. Балаковская Атомная Электростан.ция СЛУЖБА ПОДГОТОВКИ ПЕРСОНАЛА |
2. Турбопитательный насосный агрегат.Система регулирования турбопитательного насосного агрегата |
|
атомной энергии. |
отделения. Часть |
|
Российской федерации по |
Системы турбинного |
|
Министерство |
|
|
|
|
|
|
|
|
6
1
5
3
2
1-корпус блока
2-трансформатор блока
3-отсечной золотник
4-сервомотор регулирующих клапанов
5-регулятор предельного давления
6-реле закрытия регулирующих клапанов
I - вода от первой ступени питательного насоса
II - из системы защиты |
III |
III - от насоса-регулятора |
Блок регулирования.
330
II I
4
регулирования. Втулки корпуса предназначены для размеще ния в них элементов регулирования: трансформатора давления, от сечного золотника, сервомотора и регулятора предельного давлени я. Таким образом, количество втулок в корпусе блока регулирования определяется числом элементов системы, размещенных в нем .
Для возможности измерения давлений в камерах корпуса при настройке блока регулирования предусмотрены специальны е резьбовые отверстия, которые при эксплуатации турбины за глушены пробками. Все камеры в корпусе имеют доступ для очистки и осмотра их через специальные окна в нижнем листе.
Каждый элемент системы регулирования в блоке может быть с обран и разобран независимо от остальных. Для этого обычно не тр ебуется снимать блок регулирования с переднего подшипника турби ны.
Через фрезерованные каналы и окна в крышке переднего подшипника осуществляются гидравлические связи между б локом регулирования и передним подшипником; благодаря этому вн ешние трубопроводы системы регулирования сведены до минимума .