28. Отложение солей в проточной части турбины, влияние отложений на экономичность работы турбин. Способы очистки турбин от отложений

Соли в турбину попадают из котельного агрегата либо вследствие нарушения режимов работы котельного агрегата, а именно:

1) чрезмерное напряжение зеркала испарения в барабане котла;

2) неудовлетворительная работа сепараторов;

3) резкие сбросы и набросы нагрузки;

4) ухудшение водного режима (самая распространенная причина; связана с некачественной работой конденсатоочистки, неплотностями конденсатора или сетевых подогревателей, коррозия пароводяного тракта, наличие и коррозия латунных трубок).

Соли оседающие в проточной части турбины можно разделить на:

-растворимые в воде;( NaCl),

-нерастворимые или труднорастворимые.(CuO, Fe₂O₃)

Выпадение из пара на лопатки турбин твердых осадков может существенно исказить рабочий процесс расширения пара в турбине, поскольку при осаждении солей в каналах сопл и лопаток ступеней происходит перераспределение тепловых перепадов по ступеням турбины и все ступени, как занесенные отложениями, так и чистые начинают работать в нерасчетном режиме.В качестве характеристики работы турбины в условиях заноса проточной части можно рассмотреть влияние изменения давления в регулируемой ступени ЦВД на изменение мощности турбины и ее экономичности.

рис.24.1

Следствиями заноса проточной части турбины являются:

1) Занос солями каналов сопл и рабочих лопаток, что приводит к сужению их проходного сечения и как следствие к увеличению давления на диски и диафрагмы ступеней и росту осевых усилий;

2) Увеличение перепада на диафрагмы приводит к повышению напряжения в них, к увеличению утечек через диафрагменные уплотнения и к снижению экономичности;

3) Увеличение перепада на рабочих лопатках и дисках вызывает перегрузку упорного подшипника паровой турбины;

4) Повышение реакции неизбежно вызывает увеличение утечек пара через разгрузочные отверстия в дисках и через надбандажные уплотнения;

5) Выпадение твердых осадков вызывает увеличение шероховатости, вследствие чего возрастают профильные потери, особенно в первых головных ступенях турбин;

6) Отложения могут быть не только на лопатках проточной части, но и в камерах как концевых, так и диафрагменных уплотнений, что приводит к уменьшению размеров камер и к нарушению работы уплотнений.

При этом увеличиваются утечки пара, как через концевые, так и диафрагменные уплотнения, что значительно снижает экономичность турбин;

7) Отложения солей возможно не только в проточной части турбины, но и в органах парораспределения, и также в стопорном клапане, что может привести к зависанию регулирующих, а особенно стопорных клапанов, так как именно он долгое время находится в неподвижном состоянии, отсюда возникает опасность аварии.

Способы очистки проточной части от отложений:

1)Механический, на остановленной и вскрытой турбине

2) Промывка горячей водой, при вращении ротора на валоповороте.

Осуществляется обычно без вскрытия турбины. Турбину заполняют горячей водой и вращают ротор на валоповоротном устройстве. Для отмывки нерастворимых соединений используют различные присадки. Недостатки этого способа:-длительная операция;-возможность обводнения масла и попадания воды в подшипники, особенно при химических промывках;

3) Промывка влажным паром работающей турбины при отключении ее от сети.

При этом способе эффективность промывки возрастает, так как происходит механическое воздействие струи пара на поверхность проточной части.

Улучшается растворение солей, в том числе и при химической отмывке.

Промывки влажным паром блочных турбин с промперегревом имеет большой недостаток: соли вымытые из ЦВД оседают в п/п.

При дальнейшей эксплуатации они выносятся в ЦСД.

Поэтому возникает необходимость после промывки ЦВД, осуществлять промывку котла.

4) Промывка влажным паром под нагрузкой.

Турбина несет нагрузку Nэ=до25-30%.

Параметры пара на котле понижаются.При этом удаляются не только водорастворимые соли, но и часть нерастворимых, т.к. вымывание водорастворимых солей нарушает однородность отложений и далее происходит механическое удаление нерастворимых отложений.

Кроме того, происходит частичное растрескивание отложений, при охлаждении турбины и нарушение прочности отложений, затем происходит механический унос.

Обычно такие промывки производят при пуске.-Не требуется вскрытия;-Турбина не останавливается;-Турбина несет нагрузку.

На рис. 24.2 приведен примерный состав отложений и их распределение по проточной части для турбин сверхкритических параметров.

Соли , растворенные в паре , находятся в нем в состоянии равновесия , причем концентрация этих солей зависит как от концентрации их в исходной воде , так и от температуры и давления пара.При расширении пара в турбине , параметры пара меняются и растворенные в нем соли оказываются в пересыщенном состоянии. В результате происходит выпадение соли из пара в виде твердого осадка. Для контроля за солевыми отложениями не реже чем 1 раз в месяц должна проводиться проверка давления в контрольных ступенях при расходе пара близком к номинальному. Относительное повышение давления в контрольных ступенях определяется по выражению:

((Р_загр-Р_чист)/Р_чист)^. 100%

Повышение давления не должно превышать 10%.

При этом абсолютное давление не должно превышать предельных значений, установленных заводом изготовителем.

В качестве контрольной ступени чаще всего выбирают первую нерегулируемую ступень, и давление измеряют в камере регулирующей ступени.