1.2 Остановка турбины и ее пуск из горячего и неостывшего состояний

1.2.1 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 не блочных турбин, а также для тех блочных турбин, снижение нагрузки которых осуществляется при номинальном давлении свежего пара. Если снижение нагрузки производить скольжением начального давления без изменения начальной температуры пара, то температура в проточной части изменяется также мало.

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. Однако при остановке турбины эти явления проявляются специфически, поэтому они требуют отдельного рассмотрения.

Наиболее опасным явлением при остановке турбины является относительное сокращение ротора, основной причиной которого является 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.

Кроме того, при нормальной работе турбоагрегата значительная часть длины уплотнения омывается горячим паром (Рисунок.3, а), поступающим из камеры первой ступени ЦВД или ЦСД. При уменьшении нагрузки эта часть уплотнения начинает обтекаться паром все более низкой температуры, а при отключении генератора турбины от сети (Рисунок.3, 6) поверхность ротора начинает омываться относительно холодным паром (140—160 °С), поступающим из деаэратора. Если учесть, что длина передних концевых уплотнений ЦВД иногда составляет половину длины ротора, то даже небольшое охлаждение ротора приведет к его сильному сокращению. При неправильной технологии остановки сокращение передней части ротора может достигнуть недопустимого значения.

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

Постепенное закрытие регулирующих клапанов приводит к неравномерному подводу пара по окружности камеры регулирующей ступени, а если клапаны неодинаково открыты, то пар, поступающий из сопл регулирующей ступени, будет иметь разную температуру. Это вызовет неравномерное охлаждение корпуса, его коробление и задевания ротора о неподвижные детали.

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.