2. Конструктивні особливості живильних помп
Односхідчасті помпи мають одне робоче колесо і при числі обертів електродвигуна 3000об/хв здатні забезпечити напір не більше 200м.вод.ст. Живильні помпи для створення високого тиску води виготовляють багатосхідчастими.
Багатосхідчаста помпа представляє собою декілька послідовно з’єднаних односхідчастих помп в одному корпусі. Загальна продуктивність помпи одержується практично такою, як і продуктивність одного східця. Напір багатосхідчастої помпи дорівнює сумі напорів усіх східців.
Для живильних помп, які виготовляються для ТЕС, характерним є двохкорпусне виконання. Зовнішній корпус при роботі помпи знаходиться під повним робочим тиском і зі сторони нагнітання закритий масивною покривкою, яка виготовлена з вуглецевої сталі. До неї приварені всмоктуючий і напірний патрубки, а також опорні лапи. Камера всмоктування відділена від області високого тиску спеціальним ущільненням між зовнішнім і внутрішнім корпусами.
Необхідним елементом живильних помп є пристрій рециркуляції (холостого скидання) для забезпечення мінімально необхідного протоку води через помпу. Якщо при нормальних обертах помпи не забезпечити мінімальної витрати, то вода, яка обертається в помпі, швидко нагріється, закипить і тиск, що створюється помпою, впаде. В експлуатації це явище називається “запарюванням” помпи. Відведення води на рециркуляцію проводиться до зворотного клапана на видачі помпи і направляється в деаератор.
Приводом живильних помп є електродвигуни з n=3000об/хв, з’єднані з помпою безпосередньо або через гідромуфту і підвищувальний редуктор, а основні живильні помпи блоків 300Мвт приводяться від ппарової турбіни із змінним числом обертів від 4500 до 6000об/хв.
На рис.20 показана схема живильної установки блоку 300Мвт (без допоміжних трубопроводів-масляних і охолоджуючої води).
3. Пуск, обслуговування і зупинка живильних помп
Основні правила пуску, обслуговування і зупинки є загальними для різних типів лопатевих помп. Ці питання розглядаються тут стосовно до живильних помп.
Перед пуском необхідно детально оглянути всю помпову установку, особливо якщо її пуск здійснюють після монтажу або ремонту. Звернути увагу на кріплення лап помпи і двигуна, кришок підшипників, фланців, установку огородження частин, які обертаються, заземлення на електродвигуні. Переконатися у правильній зборці схеми маслопроводів і системи охолодження. Перевірити і забезпечити роботу приладів теплового контролю, а також пристроїв сигналізації і захисту, для чого необхідно:
відкрити вентилі до манометрів на всмоктуючій і нагнітальній лініях, від розвантажувальної камери і системи маслопостачання;
переконатися в робочому стані приладів для вимірювання температури води, масла, нагріву підшипників, міді і заліза електродвигуна;
перевірити зборку схеми ланок сигналізації;
установити ртутні термометри для вимірювання температури холодного і гарячого повітря в електродвигуні.
У маслосистемі необхідно перевірити рівень оливи в баку і нормальну роботу поплавкового вказівника. Переконатися у відсутності води в нижній частині бака і злити невелику кількість масла через зливний кран нижньої точки масляного бака. Після монтажу або ремонту необхідно провести опробування маслосистеми, включивши в роботу пускову масляну помпу, і перевірити наявність нормального тиску масла, поступлення його на всі підшипники і відсутність витоків.
У помпах, які не мають примусової системи змазування, перевіряють наявність масла в корпусах підшипників по вказівниках, а також цілісність і вільне обертання змазуючих кілець, там де вони є.
Система охолодження повинна бути приведена в готовність. Необхідно відкрити засувки на підведенні води до маслоохолоджувачів, повітроохолоджувачів і випустити повітря із водяних камер. Відкриття засувок на зливі води і створення витрати проводять після пуску агрегату по мірі підвищення температури масла і повітря. Заздалегідь створювати протік охолоджуючої води немає потреби, так як це може в зимовий час переохолодити масло або викликати запотівання повітроохолоджувача за рахунок конденсації вологи із повітря. Крім того, непотрібна витрата охолоджуючої води у любому місці – це втрата, яку не бажано допускати. Подачу води на охолодження і ущільнення сальників необхідно відкрити до заповнення помпи, щоб запобігти дії гарячої води на набивку. Перед заповненням помпи необхідно перевірити закриття дренажу корпусу. Холодний корпус живильної помпи заповнити гарячою водою поволі, поступово відкриваючи засувку на всмоктуючій лінії. Для випуску з корпусу повітря, а також для створення невеликого протоку води при прогріванні на помпах блоків 160 і 200 Мвт виконують спеціальні лінії прогріву. Помпи блоків 300Мвт не потребують таких ліній, так як добра циркуляція води через корпус живильних помп забезпечується тут за рахунок роботи бустерних помп. Безпосередньо перед пуском живильної помпи повинен бути відкритий вентиль на лінії рециркуляції.
Включення помпи при повністю відкритій засувці на нагнітанні практикується в тих випадках, коли помпа, яка включається, знаходиться у резерві і повинна швидко прийняти навантаження, наприклад, замість включеного агрегата, який паралельно працює. Тому у помп, які знаходять у резерві, засувка на нагнітанні завжди повністю відкрита.
Подача напруги до масляного вимикача двигуна живильної помпи допустима тільки після того, як по водяній і масляній схемах агрегат повністю готовий до пуску.
Помповий агрегат має ряд автоматичних пристроїв і блокіровок (стосовно до блоку 200Мвт):
автоматичне управління електроприводом вентиля на лінії рециркуляції, відкриття якого проходить при зменшенні витрати живильної води до 130м3/год (для помп з стійкою характеристикою) або до 250 м3/год (для помп з нестійкою характеристикою). Закриття вентиля рециркуляції проходить відповідно при витраті 160 і 280 м3/год. Крім того, вентиль на лінії рециркуляції автоматично відкривається при закритті зворотного клапана на лінії нагнітання;
автоматичне виключення електродвигуна помпи після падіння тиску масла в системі змазки агрегата нижче 0,5кгс/см2;
автоматичне відкриття і закриття напірної засувки помпи при положенні перемикача “блокіровки “включено”;
автоматичне включення резервної живильної помпи при відключенні працюючої помпи, при падінні тиску в напірній лінії живильної води.
Управління включенням і відключенням електродвигунів живильних помп знаходиться на щиті блоку, де для ключів управління є два положення: “включено” і “відключено”. Крім того, для кожної ЖЕП є ще перемикач блокіровки (ПБ), який має три положення: “включено”, “резерв” і “відключено”.
У положенні ключа перемикача блокіровки ПБ “відключено” управління пусковою масляною помпою може проводитися тільки кнопкою, яка розміщена безпосередньо біля помпи, що є зручно при випробуванні маслосистеми помпи. У цьому випадку включення електродвигуна помпи з щита блоку можливе тільки після пуску пускової масляної помпи кнопкою по місці.
Необхідно пам’ятати, що при положенні ПБ “відключено” зупинка працюючої живильної помпи не призводить до автоматичного включення пускової масляної помпи. Тому при роботі ЖЕП ПБ цієї помпи не повинен знаходитися у положенні “відключено”.
При положенні ПБ “відключено” відкриття і закриття напірної засувки ЖЕП можна проводити також кнопкою по місці. Установка ключа ПБ в положенні “резерв” відповідає стану ЖЕП в резерві. Електропривід нагнітальної засувки управляється при цьому кнопками по місці і її попередньо відкривають повністю. Якщо тепер повернути ключ управління (КУ) даної помпи на включення, то спочатку включиться пускова масляна помпа. Приблизно через 7 сек вона створить необхідний тиск масла в системі змазки, і тоді в результаті замикання контактів в електроконтактному манометрі (ЕКМ) піде імпульс на включення електродвигуна ЖЕП. Після включення і розвороту двигуна до нормальних обертів вступає в дію робоча масляна помпа, яка приводиться від валу агрегату. Пускова масляна помпа працює ще 2,5хв і автоматично відключається. Таким чином, при положенні ПБ “резерв” пускова масляна помпа управляється автоматично.
Аналогічно викладеному проводиться запуск резервної живильної помпи від АВР (автоматичне включення резерву), тільки це проходить без повороту ключа управління. Імпульс АВР проходить до реле включення резервної помпи двома шляхами: від контактного манометра на живильній магістралі у випадку зниження тиску живильної води або при відключенні масляного вимикача електродвигуна любої із працюючої помпи. При відключенні помпи, яка була включена із стану резерву, автоматичного закриття засувки на видачі не проходить.
Ключ ПБ в положенні “включено” установлюється на помпі, яка знаходиться в нормальній роботі. При цьому всі блокіровки між окремими механізмами агрегата включені. При цьому:
вводиться в дію ланка АВР по відключенню від даної помпи до резервної, а саме при відключенні масляного вимикача електродвигуна працюючої помпи спрацьовує реле, яке подає імпульс на включення резервної помпи;
управління електроприводом напірної засувки проводиться автоматично від реле, яке зв’язане з масляним вимикачем електродвигуна ЖЕП. Таким чином, у випадку пуску живильної помпи при положенні ПБ “включено” засувка на нагнітанні почне відкриватися зразу після включення електродвигуна. І, навпаки, відключення електродвигуна по любій причині (від захисту, аварійною кнопкою або КУ) викличе закриття напірної засувки;
пусковий масло насос управляється автоматично.
Звично включення помпи на заповнену живильну магістраль проводиться в положенні ключа ПБ “включено”.
Безпосередньо біля кожного помпового агрегату (для ЖЕП-на місцевому щиті) установлюється аварійна кнопка, яка дозволяє відключити електродвигун в аварійному випадку.
Включення ЖЕП після монтажу або ремонту доцільно проводити при положенні ключа ПБ “відключено”. У цьому випадку включають по місцю пускову масляну помпу і переконуються в нормальній роботі масляної системи. Потім повідомляють на БЩ про можливість запуску головного двигуна. Потрібно уважно спостерігати за розворотом помпи як на місці, так і на БЩ. На місці признаками нормальної роботи є: відсутність вібрації, зачеплення або ненормальних стуків в помпі, наявність нормального тиску води на нагнітанні і в камері гідропати, ріст тиску масла в системі внаслідок вступлення в роботу головної масляної помпи. На блочному щиті необхідно перевірити зниження пускового струму (через 6-8 сек) і величину струму холостого ходу. Якщо помповий агрегат працює нормально, немає нагріву або вібрації підшипників, диму або підвищеного протікання води із сальників, то її можна навантажувати. Для цього потрібно ключ ПБ поставити в положення “резерв” і кнопкою з місця відкрити напірну засувку, спостерігаючи за її роботою. Якщо засувка при зупинці була закрита вручну, то щоби не перевантажувати електропривід, бажано спочатку легко (на 1-2 оберти) привідкрити засувку вручну. Після навантаження помпа знову повинна бути уважно оглянута. При відсутності зауважень її залишають в роботі, а ключ ПБ переводять в положення “включено”.
Перед включенням помпи при незаповненій магістралі її необхідно попередньо заповнити через байпас напірної засувки помпи.
Коли навантаження помпи досягне більше 30% її нормальної продуктивності, вентиль рециркуляції повинен бути закритий. Пускова масляна помпа повинна зупинитися автоматично через 2,5хв роботи. На помпах, які мають механічний вказівник осьового положення ротора, необхідно зробити замір і порівняти його з попередніми даними. Коли температура масла, яке поступає на підшипники помпи і двигуна, досягне 400С, потрібно відрегулювати витрату охолоджуючої води через маслоохолоджувачі і підтримувати температуру масла перед підшипниками на рівні 30-400С. Температура масла а зливі із підшипників не повинна перевищувати 600С.
Подачу води до повітроохолоджувача здійснюють при досягненні повітрям температури 500С. Температура гарячого повітря в електродвигуні не повинна також перевищувати 600С і її необхідно підтримувати на заданому рівні, регулюючи витрату води через повітроохолоджувач.
При експлуатації живильних помп необхідно вести систематичне спостереження і контроль основних показників стану роботи агрегата.
По механічній частині:
вібрація підшипників, корпусу помпи і двигуна, фундаменту і трубопроводів;
нагрів підшипників, двигуна, кожуха з’єднувальної муфти, масляної помпи;
шум працюючого агрегату, відсутність посторонніх звуків (удари, тріск, скрежет);
нормальна робота сальників з витіканням невеликої струмини води без паріння і нагріву букси;
осьове положення ротора помпи і двигуна;
відсутність паріння і витікання.
По масляній системі:
рівень масла в баку;
відсутність води в маслі (немає води на водомірних склах) і відстою води в нижній частині масляного бака;
чистота масляних фільтрів (перевіряється по перепаду тиску або рівня на фільтрі);
тиск масла перед підшипниками і нормальний злив масла із всіх підшипників;
нормальне обертання масляних кілець (там, де вони є);
відсутність витікання масла;
готовність до пуску допоміжної масляної помпи (наявність напруги, відкриття засувок).
По робочих параметрах:
тиск води при вході в помпу;
тиск в нагнітальній лінії помпи;
тиск в камері гідропати;
величина струму, що споживається електродвигуном.
По системі охолодження:
температура масла на вході і на зливі із підшипників;
температура повітря на ході і на виході із електродвигуна, а також температура міді і заліза статора двигуна;
витрата води на охолодження картерів помпи і чистота дренажних отворів картерів;
подача води на охолодження сальників і на “запирання” протоку в щілинних сальниках.
Планова зупинка відцентрової помпи, особливо при паралельній роботі декількох помп, обов’язково повинна починатися з закриття засувки на нагнітанні. Таким чином помпа плавно розвантажується, виключається сильний удар зворотного клапана і помпа запобігається від зворотного обертання у випадку несправності зворотного клапана. Це особливо важливо для живильних помп, так як вони мають великий перепад тиску між нагнітальною і всмоктуючою частинами. Схема блокіровок сучасної живильної електричної помпи виконується так, щоб виключити небезпеку зворотного обертання.
Планову зупинку агрегата проводять, поставивши ключ перемикача блокіровки в положення “резерв”, потім закривають напірну засувку, спостерігаючи за роботою електроприводу. Лінія рециркуляції може бути відкрита попередньо вручну або автоматично при зниженні продуктивності помпи. Коли напірна засувка закрилась, відключають електродвигун. Необхідно прослідкувати за вибігом ротора агрегата, так як скорочений час вибігу (швидке гальмування) вказує на зачіпляння в проточній частині. Допоміжна масляна помпа при відключенні головного двигуна включається автоматично і буде працювати 2,5хв, чого буде достатньо для зупинки ротора. Якщо на помпі буде несправний зворотний клапан, а двигун буде відключений до закриття напірної засувки, то пройде зниження тиску живильної води, що заставить знову включитися цій же помпі від від АВР, не допустивши розгону ротора у зворотному напрямі.
Для введення помпи в резерв після повної зупинки ротора необхідно знову відкрити по місці засувку на нагнітальній лінії. При цьому при відсутності зворотного обертання переконуються у щільності зворотного клапана. В аварійних випадках приходиться відключати електродвигун живильної помпи при положенні ПБ “включено”. Це робиться аварійною кнопкою по місці або ключем управління з блочного щита. Запобіжною мірою тут є автоматичне закриття напірної засувки, яке починається одночасно з відключенням електродвигуна помпи.