75 группа 2 вариант / Режимы роботы и эксплуатации ТЭС / ПТ / Книги / Учебное пособие. Режимы работы и эксплуатация паротурбинных установок ТЭС

2) в турбогенераторах с водородно-водяным охлаждением

минимальная температура охлаждающей воды (дистиллята) в замкнутом контуре регулируется степенью открытия задвижки 4 (см. рис. 2.41) на линии слива основного конденсата из ОГК или задвижки 5 на линии слива циркуляционной воды из ОГЦ; при повышении температуры воды на входе газоохладителя выше 33° С необходимо осуществить переход с теплообменника, охлаждаемого конденсатом (ОГК), на теплообменник с цирку- ляционной водой (ОГЦ) и включить дополнительный ОГЦ при его наличии; как правило, ОГК используется в зимние и частич- но в осенне-весенние месяцы года, при этом задвижки на выхо- де воды из газоохладителей должны быть прикрыты на столько, чтобы обеспечить равномерный расход воды через все газо- охладители, а индивидуальные задвижки на входе в газоохлади- тели должны быть полностью открыты;

– температура холодного (на выходе из газоохладителя) во- дорода должна поддерживаться на уровне 35–40 оС; при темпе- ратуре выше 40оС турбогенератор должен разгружаться, а при температуре холодного водорода выше 55оС работа турбогене- ратора не допускается; регулирование температуры холодного водорода осуществляется изменением расхода и температуры охлаждающей воды на входе в газоохладители; при этом расход воды регулируется:

1) в турбогенераторах с водородным охлаждением за счет степени открытия регулятора температуры на сливном трубо- проводе из газоохладителей, а задвижки на выходе воды из га- зоохладителей при этом должны быть прикрыты настолько, чтобы обеспечить равномерный расход воды через все газо- охладители; индивидуальные задвижки на входе в газоохлади- тели должны быть открыты полностью, а воздушники закрыты; регулирование температуры холодного водорода изменением температуры воды на входе в газоохладители осуществляют то- гда, когда достигнуты предельные значения температуры воды или давления на входе в газоохладители; давление воды в газо- охладителях поддерживается на заданном уровне воздействием

191

на регулятор давления, установленный на напорном трубопро- воде НГО;

2) в турбогенераторах с водородно-водяным охлаждением

(при наличии замкнутого контура газоохладителей) регулирова- ние температуры холодного водорода и дистиллята следует производить изменением расхода охлаждающей воды через теп- лообменники ОГК или ОГЦ, воздействуя на задвижки 4, 5, установленные на линии слива.

При сбросах нагрузки для предотвращения резкого охлажде- ния генератора необходимо прикрывать задвижки на линии сли- ва и подавать минимальное количество воды в теплообменники охлаждающей воды [32];

– рабоче е давление воды на входе в газоохладители не долж- но превышать значений, указанных в паспорте газоохладителя; для большинства турбогенераторов оно составляет от 3 до 3,5 кгс/см2; также должен осуществляться контроль за пере- падом давлений, при котором давление воды в газоохладителе не должно превышать давления водорода в корпусе турбогене- ратора;

– контроли руется перепад давлений на фильтрах; при нор-

мальной эксплуатации один фильтр должен находиться в рабо- те, другой в резерве, т.е. быть отмытым и заполненным.

3.Исходя из условий обеспечения надёжности, в схеме предусмотрена установка не менее двух насосов газоохлажде- ния. Один насос должен находиться в работе, другой – в режиме АВР. Автоматическое включение в работу резервного насоса осуществляется при понижении давления (расхода) на входе охлаждающей воды в газоохладители или при отключении ра- ботающего насоса.

4.При появлении сигналов «Отключены оба НГО» или «Снижение расхода охлаждающей воды ниже 30 %» следует принять меры к восстановлению работоспособности насосов га- зоохладителей (НГО) и восстановлению расхода воды до сраба- тывания защиты (3 и 5 мин соответственно), действующей на отключение турбогенератора.

192

При появлении сигналов «Низкий уровень БНГО» и «Неис- правность охлаждения генератора» необходимо подать доба- вочную воду через байпас регулятора уровня в БНГО (рис. 2.41)

ипосле этого выяснить причину снижения уровня.

5.Не следует допускать резкого увеличения расхода охла- ждающей воды через нагретые газоохладители по причине воз- можного нарушения плотности вальцовки трубок в трубной доске. Включение газоохладителей в работу, как правило, осу- ществляется при пуске турбоагрегата и выводе его на частоту вращения 800 об/мин.

6.Отключение схемы газоохлаждения турбогенератора осу- ществляется после останова турбоагрегата и постановки вало- провода на валоповоротное устройство.

7.У турбогенераторов с непосредственным водяным и водо-

родно-водяным охлаждением появившееся в корпусе небольшое количество воды (до 500 см3 в смену) следует слить (операцию осуществляет персонал электрического цеха через дренаж с корпуса турбогенератора) и проконтролировать гидравлический режим работы системы газоохлаждения генератора.

2.15.5. Система водяного охлаждения обмотки статора турбогенератора

2.15.5.1.Общие сведения

Втурбогенераторах серии ТВВ с водородно-водяным охла- ждением мощностью 150, 200, 300, 500, 800 и 1200 МВт обмот- ка статора имеет непосредственное водяное охлаждение, а об- мотка ротора охлаждается водородом по схеме самовентиляции, осуществляемой в зазоре между ротором и статором генератора. Принципиальная технологическая схема контура водяного охлаждения обмотки статора генератора (рис. 2.42) включает оборудование, описанное далее.

193

Рис. 2.42. Принципиальная схема контура водяного охлаждения обмотки статора турбогенератора: НОС-А,Б – насосы охлаждения статора; ТОС-А,Б – теплообменники системы охлаждения статора; 1 – ввод охлаждающей воды из циркуляционной системы газоохлаждения генератора; 2 – подача охлаждающей воды в циркуляционную систему газоохлаждения генератора; 3 – воздушник; 4 – дренаж для опорожне- ния вакуумного бака; 5 – трубопровод удаления воздуха из вакуумного бака; 6 – регулятор уровня воды в вакуумном баке

Собственно, обмотка статора генератора, выполняется в виде полых проводников, уложенных в так называемых стержнях статора вперемежку со сплошными элементарными проводни- ками. Охлаждающая вода подводится к стержням статора фто- ропластовыми трубками (рис. 2.43), подключенными к коллек- торам холодной и горячей воды.

Основной недостаток такой системы и главная трудность ее эксплуатации связаны с опасностью возникновения протечек в местах подключения фторопластовых трубок к головкам стерж- ней обмотки. Кроме того, имеется опасность накопления во всем водяном тракте электропроводного осадка и ионов металлов.

194

Рис. 2.43. Подвод охлаждающей воды к стержню обмотки статора генератора: 1 – сливной коллектор нагретой воды; 2 – напорный кол- лектор холодной воды; 3 – изолирующие трубки-вставки; 4 – переход- ники; 5 и 7 – стержни обмотки; 6 – спайка стержней

Для исключения этих негативных явлений к контуру охла- ждения предъявляются достаточно высокие требования по каче- ству дистиллята, контролю загрязненности тракта [54] , а в кон- тур циркуляции устанавливают:

–совре менные ионообменные фильтры;

–газов ую ловушку, предназначенную для контроля попада- ния водорода в циркуляционную систему в результате наруше- ния плотности полых проводников и различных соединений в элементах системы; газовая ловушка подключается к верхним точкам сливного и напорного коллекторов и организуется по- стоянный проток воды;

–вакуу мный бак, предназначенный, в первую очередь, для обеспечения необходимого запаса циркуляционной воды в си- стеме охлаждения; бак заполняется добавочной обессоленной водой. Уровень воды в баке поддерживается поплавковым регу- лятором и контролируется реле уровня; для снижения коррози-

195

онной агрессивности обессоленной воды в контуре охлаждения и увеличения срока службы медных проводников статора гене- ратора из надводного пространства вакуумного бака осуществ- ляется удаление воздуха и водорода, попадающих в него через неплотности, которые могут быть в полых проводниках и раз- личных соединениях статора генератора; удаление газов и под- держание давления в вакуумном баке на уровне (0,1…0,2) кгс/см2 может осуществляться за счёт использования специального эжектора или за счёт подключения к вакуумной системе турбоагрегата; для обеспечения первоначального за- полнения или вывода в ремонт вакуумный бак оборудуется воз- душником и дренажом;

–два насоса охлаждения статора (НОС-А,Б), обеспечива-

ющие требуемую циркуляцию охлаждаемой воды через полые проводники статорной обмотки генератора по замкнутому кон- туру системы; в некоторых случаях в схеме может быть уста- новлен аварийный насос охлаждения статора генератора с элек- тродвигателем постоянного тока;

–два водо-водяных теплообменника (ТОС-А,Б), предназна-

ченные для охлаждения воды данного контура и передачи тепла промежуточному контуру (системе газоохлаждения генератора),

адалее – циркуляционной воде или основному конденсату; схе- ма обвязки подогревателей при необходимости позволяет их ис- пользовать как по параллельной, так и по последовательной схеме включения в контур охлаждения обмоток статора; при оп- тимальном режиме работы системы газоохлаждения и системы охлаждения обмоток статора в оперативном состоянии «работа» должен находиться один ТОС, второй должен быть выведен в «Горячий резерв»;

–два механических сетчатых фильтра, предназначенные для удерживания механических частичек, циркулирующих в контуре охлаждения;

–два или более ионообменных фильтра, предназначенные для удерживания солей и ионов металлов; при этом чистота циркулирующей в контуре воды и её удельная электропровод- ность контролируются кондуктометром.

196

Система охлаждения обмотки статора турбогенератора ком- плектуется контрольно-измерительными приборами, обеспечи- вающими показания контролируемых параметров, соответству- ющую сигнализацию и работу автоматической системы защиты и блокировок при недопустимых отклонениях контролируемых параметров.

2.15.5.2. Основы эксплуатации водяной системы охлаждения обмотки статора турбогенератора

Требования к эксплуатации систем газоохлаждения турбоге- нераторов регламентированы соответствующими нормативными документами [9, 32], основные положения которых представле- ны ниже:

1. При пуске и во время эксплуатации водяной системы охлаждения обмоток статора должен осуществляться контроль следующих параметров:

–температуры обмотки (меди) и стали статора;

–температуры охлаждающей воды на входе и выходе из об- мотки статора генератора;

–температуры воды до и после теплообменников охлажде- ния обмотки статора;

–давление охлаждающей воды по всему контуру водяного охлаждения (в вакуумном баке, на всасе и напоре НОС, до и по- сле фильтров, на входе и выходе из обмотки статора);

–перепа ды давлений на фильтрах и обмотке статора генера- тора;

–показате ли качества дистиллята, циркулирующего в конту- ре охлаждения обмотки статора (удельное электрическое сопро- тивление (не менее 200 кОМ/см), значение рН (8,5±0,5), содер- жание кислорода (не более 400 мкг/кг), содержания меди (не бо- лее 100 мкг/кг));

–расхо д дистиллята через обмотку статора;

–герметично сть водяной системы охлаждения статора;

–содержание водорода в газовой ловушке обмотки статора. Значения представленных контролируемых параметров и пе-

риодичность их контроля в соответствующих производственных

197

инструкциях ТЭС должны соответствовать положениям типовой

изаводской инструкций по эксплуатации генераторов.

2.Фильтры, установленные в системе циркуляции дистилля- та должны постоянно находиться в работе.

3.Для вытеснения воздуха из водяной системы ее заполнение конденсатом производится при открытых дренажных трубках на напорном и сливном коллекторах обмотки, на теплообменниках

ифильтрах. Система считается заполненной лишь после пре- кращения выделения пузырьков воздуха из контрольных дре- нажных трубок обмотки статора.

Попадание воздуха или водорода в систему водяного охла- ждения обмоток может привести к образованию газовых пробок в головках и каналах проводников стержней обмотки, что нару- шит нормальную циркуляцию охлаждающего конденсата и вы- зовет сильный быстрый перегрев проводников.

4.В период работы водяной системы охлаждения у турбоге- нераторов необходимо поддерживать непрерывный минималь- ный слив и дренаж охлаждающей воды через контрольные дре- нажные трубки коллекторов обмотки.

5.Расход дистиллята у генераторов с водяным охлаждением обмоток статора должен поддерживаться постоянным; допусти-

мое отклонение составляет ±10 % от номинального расхода.

6.Для исключения попадания дистиллята в корпус генерато- ра (в случае возникновения течей в системе водяного охлажде- ния) давление дистиллята на входе в обмотку статора турбоге-

нератора при фторопластовых шлангах должно, как правило, поддерживаться на 0,05 МПа (0,5 кгс/см2) ниже рабочего избы- точного давления водорода в корпусе генератора.

7.Запрещается работа турбогенератора под нагрузкой при отсутствии циркуляции дистиллята в обмотках статора. В этом случае турбоагрегат должен быть аварийно остановлен со сры- вом вакуума.

8.При длительных остановах турбоагрегатов циркуляцию дистиллята через обмотку статора следует прекращать. Однако если есть опасения, что температура в машинном зале может быть ниже нуля, то для предотвращения повреждения оборудо-

198

вания циркуляция дистиллята должна быть продолжена, а при необходимости ее прекращения систему следует опорожнить и оставшийся дистиллят из обмотки статора удалить продувкой сжатым воздухом согласно инструкции завода-изготовителя.

При всех условиях, кроме аварийных и испытательных, дав- ление дистиллята в обмотке статора турбогенераторов с водо- родно-водяным охлаждением должно быть ниже давления газа в корпусе генератора.

9.Аварийное включение резервного насоса охлаждения ста- тора генератора (НОС) осуществляется при отключении рабо- тающего насоса и при снижении расхода дистиллята через об- мотку статора.

10.Действия персонала турбинного цеха (отделения) при возникновении типовых аварийных ситуаций в работе техноло- гических систем турбогенератора:

– при повреждениях, выявленных в генераторе или турбине, требующих немедленного отключения генератора (появление кругового огня на кольцах ротора или на коллекторе возбудите- ля, угроза для жизни людей и т.п.), дежурный машинист должен аварийно остановить турбоагрегат, сообщить об этом на глав- ный щит управления (ГЩУ) и включить сигнал «Машина в

опасности»;

– при выявлении отклонений теплового режима генератора от нормального дежурный персонал обязан сообщить об этом на ГЩУ, вызвать начальника смены электрического цеха и неза- медлительно приступить к выявлению причин отклонений; для этого необходимо уточнить место повышенного нагрева генера- тора, проверить по щитовым приборам его электрические пара- метры (ток, напряжения, мощность), провести проверку состоя- ния систем охлаждения; если по результатам этих проверок вы- явить и устранить причину повышенного нагрева не удаётся, а явных признаков ложной работы устройств теплового контроля не выявляется, то при достижении предельно допустимой тем- пературы дежурный персонал обязан немедленно приступить к разгрузке генератора и обеспечить снижение температуры до допустимого значения; если разгрузкой добиться снижения тем-

199

ператур не удается, генератор должен быть отключен от сети с последующим погашением поля и остановлен; во избежание не- оправданных разгрузок и отключений генератора местные ин- струкции должны содержать указания по выявлению ложных показаний системы теплового контроля; при этом следует при- нять во внимание, что возникновение неисправностей цепей теплового контроля, как правило, сопровождается скачкообраз- ным изменением показателей; если установлен плавный рост температуры и четкая зависимость её значений от повышения и снижения нагрузки, то срабатывание сигнализации следует счи- тать истинным; в большинстве случаев появление повышенного нагрева, зафиксированного одним из термодатчиков, сопровож- дается повышением температур либо по идентичным датчикам, либо по датчикам другого назначения (например, одновремен- ное повышение температуры активных частей генератора и охлаждающих их сред и т.п.);

–при появлении в корпусе генератора небольшого количе- ства воды (до 500 см3 за смену) ее следует слить и проверить, нет ли течи или конденсации влаги на стенках газоохладителей; если нет, а вода скапливается вновь, то это указывает на появле- ние течи в системе водяного охлаждения обмотки; в этом слу-

чае, а также при появлении большого количества воды (более 500 см3) генератор должен быть немедленно разгружен и от- ключен от сети;

–при появлении водорода в газовой ловушке системы водя- ного охлаждения обмотки статора следует установить тщатель- ное наблюдение за работой турбогенератора, включающее про- верку наличия водорода в дистилляте (каждый час), контроль температуры стержней, а также контроль отсутствия попадания воды в корпус турбогенератора; для выяснения возможности устранения причин неплотности водяной системы турбоагрегат следует остановить при первой возможности, но не позднее чем через пять суток после обнаружения водорода в дистилляте;

–при снижении расхода конденсата на 25 % действует пре- дупредительная сигнализация, а на 50 % – аварийная; с момента подачи аварийного сигнала «Понижение расхода воды через об-

200