Balakovskaya - Турбина, ТПН, маслосистема

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. вакуумная SG, SD турбопривода питательных насосов

430-ЭУ тип уплотнений, Эжектор

I

12 13 15 14

1
							II
10							18
8
9							20
7
6
							21
5
4
3							22
2	III	VI	IV		III	VI	IV	VI
							V
1							25
					à
				á	â		24	23

28

16

17

27 1-фланец отвода охлаждающей воды

2-фланец подвода охлаждающей воды

3-специальный фланец

4-специальная опора

5-водоподводящий коллектор

266-винтовая перегородка

7-хомутик

8- стояк

9-специальный болт

10-дистанционная трубка

11-корпус эжектора

12-крестовина

13-приварыш

19 14-водоотводящий коллектор

15-òÿãà

16-сопловая камера

17-соплодержатель

18-патрубок подвода паровоздушной смеси

19-диффузор

20-змеевик

21-вертикальная перегородка

22-фланец отвода конденсата греющего пара

23-стойка

24-опорная лапа

25-труба отвода воздуха

26-щит с контрольно-измерительными приборами

27-сопло

28-угловой вентиль

I - вход рабочего пара

II - подвод паровоздушной смеси

III - вход охлаждающей воды

IV - выход охлаждающей воды

V - выход воздуха

VI - отвод конденсата греющего пара

361

Концерн “Росэнергоатом”. Балаковская Атомная Электростан.ция СЛУЖБА ПОДГОТОВКИ ПЕРСОНАЛА		2. Турбопитательный насосный агрегатСистема. вакуумная SG, SD турбопривода питательных насосов
Российской федерации по атомной энергии.		Системы турбинного отделения. Часть
Министерство

					362
		паровоздушной смеси конденсируется в охладителе, а возду х через
		трубу (25) удаляется в атмосферу.
		Конденсат греющего пара из обоих охладителей через флане ц (22)
		отводится в дренажную магистраль низкого давления.
		Охлаждающей водой в эжекторе является конденсат, подавае мый
	конденсатным насосом одновременно к фланцам (2) обоих
		охладителей. Охлаждающая вода попадает в одну из секций с тояка
		(8), откуда она через два водоподводящих коллектора (5) посту пает
		параллельно в оба пакета змеевиков (20). Пройдя снизу вверх п о
		змеевикам (20) навстречу движущейся по винтовому каналу
		паровоздушной смеси, вода через водоотводящие коллектор ы (14)
		попадает во вторую секцию стояка (8) и затем через фланец (1)
		отводится из эжектора.
	Технические характеристики
Количество ступеней					1
Производительность эжектора по паровоздушной смеси, куб .м/ч					1085
Температура паровоздушной смеси, град.С					34
Абсолютное давление рабочего пара, кгс/кв.см					6,0
Расход рабочего пара, кг/ч, не более					140
Расход охлаждающей воды, т/ч					26
Габаритные размеры эжектора, м: длина					1,4
	ширина				0,78
	высота				1,5
Масса эжектора, кг:	“сухого”				715
	в рабочем состоянии				765
Охладители эжектора:	гидравлическое сопротивление, кгс/кв.см				0,5
	поверхность охлаждения каждой ступени, кв.м				2,95
	количество пакетов трубок в каждом охладителе				2
	количество змеевиков в каждом пакете				4
	число витков в каждом змеевике				6,5
	диаметр трубок змеевиков, мм				19/17
Избыточное давление гидроиспытаний, кгс/кв.см: парового пространства					2,0
		водяного пространства			20,0

Пусковой эжектор, тип ЭП-150/П

Пусковой эжектор применяется для заполнения водой трубопроводов циркуляционной системы охлаждения конден сатора, а также для ускорения образования вакуума перед пуском тур бины. После пуска турбопривода эжектор отключают.

К камере эжектирования (3) присоединяются воздухопроводы : от системы циркуляционной воды - к фланцу (5); от конденсатора - к фланцу (6).

Подведенный к соплу (2) эжектора рабочий пар дросселируетс я до требуемого давления вентилем, установленным на трубопро воде перед соплом. Непосредственно за соплом установлен диффу зор (1) с расширяющимися коническими входной и выходной частями . Струя пара, выходящая с большой скоростью из сопла захват ывает из камеры эжектирования воздух. Паровоздушная смесь в выход ной части диффузора сжимается до давления, несколько превыша ющего атмосферное, и выбрасывается в атмосферу.

150/П-ЭП эжектор, Пусковой

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. вакуумная SG, SD турбопривода питательных насосов

выходпаровоздушнойсмеси

À

рабочийпар

À-À

À
1	2	3	4

5

воздух

6

1-диффузор

2-сопло

3-камера эжектирования

4-соплодержатель

5-фланец воздухопровода от системы циркводы

6-фланец воздухопровода от конденсатора

363

Концерн “Росэнергоатом”. Балаковская Атомная Электростан.ция СЛУЖБА ПОДГОТОВКИ ПЕРСОНАЛА		2. Турбопитательный насосный агрегатСистема. вакуумная SG, SD турбопривода питательных насосов
Российской федерации по атомной энергии.		Системы турбинного отделения. Часть
Министерство

364

Нарушения

Останов энергоблока 4 ЗАЭС после отключения ТПН из-за срыва сифона охлаждающей воды

9 января 1990 года при работе энергоблока 4 Запорожской АЭС на номинальной мощности в 0 часов 30 минут начаты операции по проведению пневмогидроочистки трубок конденсатора ТПН- 1 по утвержденной программе.

Температура циркуляционной воды на входе в конденсатор Т ПН-1 составляла 12,4 îС, на выходе из половинок “А” и “Б” соответственно 23,5 îÑ è 28,2 îС. Это свидетельствовало о плохом теплообмене в половинке “А”.

Подан сжатый воздух в поток воды перед половинкой “А” конденсатора ТПН-1 для удаления грязи из трубок пневмоводяной смесью. Воздух из выходной камеры и сливного циркводовода должен был уноситься с потоком воды или отсасываться пуск овым эжектором ТПН из верхней точки водовода. Циркнасосы энерг облока работали на первой скорости, хотя программа пневмогидроо чистки предполагала их работу на второй скорости. Через 8 минут по сле начала подачи воздуха в цирксистему приборы зарегистрир овали увеличение разрежения в сливном циркводоводе половинки “А” конденсатора ТПН-1 на 0,16 кгс/см2 от исходного.

Происходило следующее:

из-за малой скорости воды унос пузырьков воздуха с потоко м воды был невелик, а производительность эжектора недостаточна для отсоса всего воздуха, собирающегося пер ед опускным участком водовода; скапливающийся пузырь воздуха сдавливал поток воды, ее

скорость возрастала и увеличивалось разрежение, далее расширяя пузырь.

Оперативный персонал контроля за разрежением в водоводе не осуществлял и подачу воздуха не прекратил.

Через полторы минуты после начала роста вакуума в сливном водоводе разрежение достигло максимальной величины “-0,58” кгс/ см2 и скачком уменьшилась до нуля, то есть произошло прекращение расхода охлаждающей воды через половинку конденсатора - с рыв сифона. Быстро увеличилось давление пара в конденсаторе Т ПН-1, изза чего уменьшились мощность турбопривода и производите льность питательного насоса. Регулятор производительности ТПН-1 у величил расход пара в турбину. Это вызвало еще большее повышение давления в конденсаторе, что, в свою очередь, потребовало увеличения расхода пара на турбину. Получился замкнутый к руг.

Этот процесс продолжался 5 минут. Из-за повышенного расход а пара начал возрастать уровень в конденсаторе ТПН-1. Регулятор у ровня конденсата отключился при полностью открытом положении клапана, после чего через 30 секунд при уровне конденсата 10 см работа вший конденсатный насос сорвало. Отсутствие охлаждения эжект оров привело к дальнейшему понижению вакуума в конденсаторе.

Через 15 секунд после срыва конденсатного насоса давление в конденсаторе ТПН-1 достигло 0,6 кгс/см2 и турбопривод отключился защитой по этому параметру, началась разгрузка реакторно й установки.

Нормальное питание парогенераторов водой было нарушено последовательными отказами:

Когда уменьшилась производительность ТПН-1, питательные клапаны начали открываться; при этом с автоматического режима отключились регуляторы уровней в парогенераторах 1 и 3. По действующему на этом блоке алгоритму работы автоматики по факту отключения регулятора уровня в ПГ-1 отключились с автоматического режима регуляторы производительности обоих ТПН.

Поэтому при отключении ТПН-1 не произошло

Концерн “Росэнергоатом”. Балаковская Атомная Электростан.ция СЛУЖБА ПОДГОТОВКИ ПЕРСОНАЛА		2. Турбопитательный насосный агрегатСистема. вакуумная SG, SD турбопривода питательных насосов
Российской федерации по атомной энергии.		Системы турбинного отделения. Часть
Министерство

365

автоматического нагружения ТПН-2, что вызвало быстрое понижение уровней в парогенераторах, отключение трех ГЦН и срабатывание аварийной защиты реактора.

Инженер управления турбиной заметил нарушение в работе Т ПН-1 только после прохождения сигнала о повышении температур ы его выхлопов до 75 îС, в это же время “сорвало” конденсатный насос ТПН-1. Из-за неготовности к возможному нарушению режима оператор не успел разобраться в характере процесса, не дал команду на прекращение подачи сжатого воздуха в водовод, не пытал ся восстановить сифон в конденсаторе или уменьшить расход п ара на ТПН-1, не вмешался затем в питание парогенераторов.

Система водяного RF и парового SG уплотнения турбопитательного насосного агрегата

федерации по атомной энергии. Концерн “Росэнергоатом”. Балаковская Атомная Электростан.ция СЛУЖБА ПОДГОТОВКИ ПЕРСОНАЛА		Часть 2. Турбопитательный насосный агрегатСистема. водяного RF и парового SG уплотнения турбопитательного насосного агрегата
Министерство Российской		Системы турбинного отделения.

367

Цели обучения

1.Назвать назначение и состав системы уплотняющей воды бустерного и питательного насосов.

2.Объяснить работу системы водяного уплотнения питательн ых насосов.

3.Описать назначение и способ парового уплотнения турбоп ривода.

4.Указать устройство и принцип действия регулятора давле ния пара в уплотнениях приводной турбины.

Объяснить назначение, устройство и эксплуатацию систем водяного RF и парового SG уплотнения турбопитательного насосного агрегата.

федерации по атомной энергии. Концерн “Росэнергоатом”. Балаковская Атомная Электростан.ция СЛУЖБА ПОДГОТОВКИ ПЕРСОНАЛА		Часть 2. Турбопитательный насосный агрегатСистема. водяного RF и парового SG уплотнения турбопитательного насосного агрегата
Министерство Российской		Системы турбинного отделения.

368

Система уплотняющей воды питательных насосов

Назначение, состав

Система уплотнения водой RF валов питательного и бустерно го насосов служит для исключения попадания питательной вод ы в корпуса подшипников насосов и далее в маслосистему, а так же выхода питательной воды в помещение машинного зала. Для э того в конструкции насосов предусмотрены концевые уплотнения, в камеры которых подается запирающая вода.

Уплотняющая вода может поступать от одной из двух систем: основного конденсата RM - с напора конденсатных насосов второй ступени;

химобессоленной воды UA - с напора насоса подпитки деаэратора.

Химобессоленная вода выступает в роли уплотняющей лишь в случае неработоспособности линии основного конденсата.

В состав системы водяного уплотнения каждого ТПН входят: два фильтра грубой очистки (общие на оба ТПН); регулирующий клапан; четыре фильтра тонкой очистки (по два на бустерный и питательный насосы);

гидрозатвор слива запирающей воды (общий для обоих ТПН); трубопроводы и арматура; КИП и автоматика.

Описание работы

Уплотняющая вода от конденсатных насосов второй ступени подается на рабочий фильтр грубой очистки. После фильтра грубой оч истки вода поступает на каждый из турбопитательных насосных аг регатов по отдельным трубопроводам через регулятор поддержания давления. Далее запирающая вода подается через индивидуа льные фильтры тонкой очистки на уплотнения бустерного и питате льного насосов.

Перед фильтрами грубой очистки выполнена врезка подачи химобессоленной воды от насоса подпитки деаэратора. На эт ой линии установлены последовательно вентиль и обратный кл апан для исключения попадания основного конденсата в коллектор Х ОВ.

Уплотнения питательного и бустерного насосов отличаютс я количеством камер. Уплотнения питательного насоса состо ят из пяти камер, а бустерного - из четырех.

В первую камеру уплотнений питательного насоса (со сторо ны насоса) через щелевые уплотнения по валу поступает питат ельная вода из корпуса насоса и запирающая вода из второй камеры . Из первой камеры уплотнений питательного насоса питательн ая и запирающая вода отводится на всас бустерного насоса.

Во вторую камеру уплотнений питательного насоса подаетс я запирающая вода с давлением на 0,5 кгс/см2 больше, чем давление в первой камере. Из второй камеры запирающая вода через щел евые уплотнения идет в первую и третью камеры уплотнений питат ельного насоса.

Из третьей камеры запирающая вода через общий для обоих Т ПН гидрозатвор отводится в конденсатор главной турбины. Час тично запирающая вода через щелевые уплотнения по валу попадае т в четвертую камеру уплотнений питательного насоса.

Отсюда она отводится в коллектор дренажей низкого давлен ия. Часть запирающей воды попадает в пятую камеру.

федерации по атомной энергии. Концерн “Росэнергоатом”. Балаковская Атомная Электростан.ция СЛУЖБА ПОДГОТОВКИ ПЕРСОНАЛА		Часть 2. Турбопитательный насосный агрегатСистема. водяного RF и парового SG уплотнения турбопитательного насосного агрегата
Министерство Российской		Системы турбинного отделения.

369

Схема водяного уплотнения питательных насосов.

Из пятой камеры уплотнений питательного насоса запирающ ая вода отводится в дренажный приямок.

Запирающая вода подается в первую камеру уплотнений буст ерного насоса (со стороны насоса). Отсюда она через щелевые уплот нения по валу поступает во вторую камеру уплотнений и в корпус бус терного насоса. Из второй камеры уплотнений бустерного насоса зап ирающая вода уходит через гидрозатвор в конденсатор турбоагрега та. Частично запирающая вода через щелевые уплотнения попад ает в третью камеру уплотнений бустерного насоса, откуда отвод ится в коллектор дренажей низкого давления.

Часть воды попадает в четвертую камеру. Из четвертой каме ры уплотнений бустерного насоса запирающая вода отводится в дренажный приямок.

Наличие дополнительной камеры уплотнений у питательног о насоса объясняется разницей давлений в корпусах бустерного и питательного насосов.

Первая камера уплотнений питательного насоса вместе с ще левыми уплотнениями служит для снижения давления питательной в оды, поступающей из корпуса питательного насоса, до давления, равного давлению питательной воды в корпусе бустерного насоса.

Такая конструкция позволяет одним клапаном поддерживат ь одинаковый перепад на уплотнениях бустерного и питатель ного насосов.

Возможные причины нарушений в работе системы уплотняюще й воды питательных насосов:

неисправность регулятора подачи уплотняющей воды; увеличение перепада на фильтрах грубой или тонкой очистк и; ложное закрытие арматуры на линии подачи уплотняющей воды и слива ее из камер уплотнений; несвоевременный перевод уплотнений вала насосов от химобессоленной воды при отключении конденсатных насосов второй ступени;

нарушение плотности фланцевых соединений или разрыв трубопроводов.

Контроль неисправности в системе уплотняющей воды можно вести визуально по наличию парения из уплотнений валов питател ьных насосов, а также косвенно по увеличению уровня в главном маслобаке и нарушению в работе смазываемого оборудовани я.

федерации по атомной энергии. Концерн “Росэнергоатом”. Балаковская Атомная Электростан.ция СЛУЖБА ПОДГОТОВКИ ПЕРСОНАЛА		Часть 2. Турбопитательный насосный агрегатСистема. водяного RF и парового SG уплотнения турбопитательного насосного агрегата
Министерство Российской		Системы турбинного отделения.

370

Система парового уплотнения турбопривода

Организация уплотнения приводной турбины

Система уплотнения паром SG вала приводной турбины предназначена для предотвращения попадания воздуха в конденсатор и пара из концевых уплотнений в помещение маш зала.

Система уплотняющего пара обеспечивает подачу его на тур бину через или помимо регулятора уплотнений. Регулятор уплотн ений служит для поддержания постоянного давления в системе ко нцевых уплотнений турбины. Первые по ходу пара отсеки переднего и заднего уплотнений турбины соединены между собой паропр оводом, к которому регулятор уплотнений и присоединен.

Схема подачи пара на уплотнения турбопривода питательных насосов

В первую камеру, расположенную со стороны проточной части турбины, переднего уплотнения вала пар подается только пр и пониженной нагрузке ТПН. При эксплуатации приводной турб ины под нагрузкой лишний пар отводится от переднего уплотнен ия к заднему или сбрасывается в конденсатор. К первой камере з аднего уплотнения пар поступает во всех режимах работы ТПН. Из вт орых камер уплотнений пар отсасывается эжектором уплотнений . В случае работы ТПН по безнасосной схеме слива конденсата, пар отв одится в коллектор отсоса с уплотнений главной турбины.

В случае снижения давления пара в системе концевых уплотн ений турбины регулятор уплотнений автоматически подводит в н ее дополнительное количество пара с давлением 6 кгс/см2 из паровой магистрали, а в случае повышения давления -автоматически отводит избыток пара из уплотнений в конденсатор.

В случае необходимости турбина может работать и без регул ятора уплотнений, для чего предусмотрены обводные линии с венти лями для подвода пара в систему уплотнений и отвода из нее поми мо регулятора.

Возможные причины нарушений в работе системы уплотнения вала турбопривода:

нарушения в подаче рабочего пара в систему; неисправность регулятора давления пара в уплотнениях; износ концевых уплотнений; ложное закрытие арматуры.