13. Явления, возникающие в турбине при снижении нагрузки и остановке

При снижении расхода пара через турбину в ее проточной части изменяются давление и темпера­тура. Наиболее сильное влияние на режим оста­новки турбины оказывает изменение температуры, особенно для неблочных турбин, а также для тех блочных турбин, снижение нагрузки которых осу­ществляется при номинальном давлении свежего пара Изменение температуры в проточной части тур­бины приводит к тем же явлениям, какие возни­кают и при ее пуске: появляется несовмест­ность тепловых расширений отдельных деталей, а в них самих возникают температурные напряжения.

Наиболее опасным при остановке турбины является относительное сокращение ротора, основная причина которого — поступление в камеру регулирующей и последующих ступеней пара пониженной температуры. Ротор, омываемый паром по большой поверхности и с высокой интен­сивностью, быстро охлаждается и сокращается. Корпус турбины, имеющий гораздо большую массу и экранированный во многих случаях обоймами, охлаждается хуже, поэтому отстает от ротора в своем сокращении.

Главным способом уменьшения относительного сокращения ротора при разгружении и выбеге тур­бины является подача на уплотнения пара повы­шенной температуры.

Весьма опасны и температурные напряжения, особенно в роторе и корпусе турбины, возникающие из-за быстрого охлаждения поверхностей этих дета­лей. Возникающие на поверхности детали напряже­ния являются растягивающими, и они более опасны, чем напряжения сжатия, появляющиеся при неравно­мерном нагреве, поскольку они в большей степени способствуют возникновению и развитию трещин.

Выбег ротора — это важный эксплуатационный этап, позволяющий в определенной степени судить об исправности турбоагрегата. Во время выбега обязательно снимается кривая выбега — зависимость частоты вращения от времени (рис. 15.16).^- Замедление частоты вращения при выбеге происходит из-за трения лопаток и дисков о пар, из-за вентиляции пара лопаточным аппаратом и из-за трения в масляном слое подшипников. Полученная кривая выбега сравнивается с нормативной кривой, снятой после первых 200—300 ч работы (после приработки всех деталей турбины). Как нор­мативную, так и все остальные кривые выбега сни­мают при одном и том же постоянном давлении в конденсаторе, поскольку вентиляционные потери в турбине в значительной степени зависят от плотно­сти среды, в которой вращается ротор турбины. Время полного выбега современных турбин в зависимости от мощности составляет 20—40 мин. При отклонении выбега по сравнению с норматив­ным более чем на 2—3 мин необходимо выяснить причины отклонения и принять соответствующие меры. Уменьшение времени выбега свидетельст­вует о появлении повышенного трения в подшип­никах или задеваний в проточной части и уплотне­ниях. Поэтому в процессе выбега необходимо периодически «прослушивать» турбину, чтобы обнаружить возможные задевания. Увеличение вре­мени выбега, как правило, свидетельствует о неплотности стопорных или регулирующих клапа­нов или клапанов на линиях отборов.

- последними операциями по остановке турбины являются прекращение подачи пара на эжекторы и уплотнения, остановка питательного насоса после

Остановка турбины с охлаждением (расхолажи­ванием) производится в тех случаях, когда преду­сматриваются работы, которые не могут быть про­ведены на горячей турбине. К таким работам относятся текущие и капитальные ремонты, при проведении которых необходимо вскрывать цилин­дры. Прекращение вращения ротора турбины валоповоротным устройством, подача масла к подшип­никам и снятие изоляции допускаются как по техническим причинам, так и по соображениям техники безопасности при температуре турбины ниже 200 °С.

Если производить остановку с сохранением постоянной температуры горячих частей турбины, то, поскольку современ­ные турбины остывают со скоростью 60—70 °С в сутки, потребовалось бы 6—7 сут для остывания до допустимой температуры. Необходимость в пол­ном остывании возникает не только при капиталь­ных, но и при частичных ремонтах системы маслоснабжения, подшипников, паровпускных частей турбины, одним словом, тогда, когда подача масла на подшипники или вращение ротора валоповоротным устройством не могут быть прекращены или когда этого требует техника безопасности.

При остановке турбины с расхолаживанием в результате постепенного охлаждения со скоростью 0,5—0,7 °С/мин удается довести температуру тур­бины за 5—7 ч до 360—370 °С.

Аварийная остановка турбоагрегата

Аварийная остановка турбоагрегата произво­дится путем немедленного прекращения подачи пара в турбину. При этом различают аварийную остановку без срыва вакуума, т.е. без его рез­кого ухудшения, и со срывом вакуума, при котором в выходную часть турбины и конденсатор впускают атмосферный воздух через специальную электрозадвижку.

Срыв вакуума необходим и при увеличении час­тоты вращения сверх допустимой, при гидравличе­ском ударе, при котором может произойти выплав­ление заливки колодок упорного подшипника, при резком осевом сдвиге ротора, при чрезмерном отно­сительном удлинении роторов, при появлении искр из концевых уплотнений, свидетельствующих о сильных задеваниях, при которых может произойти прогиб ротора.

При возникновении аварийного положения, не предусмотренного противоаварийной инструкцией, персонал должен действовать быстро, но проду­манно. Прежде всего надо уяснить, что же про­изошло. Для этого необходимо быстро собрать всю возможную информацию, имеющую отношение к аварии, и мысленно представить себе процесс разви­тия аварии. Это позволит предположить причину возникновения аварии. Очень большую пользу при этом оказывает знание конкретной турбины, ее осо­бенностей и истории эксплуатации. Конечно, все это надо делать быстро, иногда в считанные секунды. Приняв решение, необходимо приступить к ликвида­ции сначала последствий, а затем причин аварии.