6.7. Устройство и работа гидравлической системы защиты камер нижнего теплофикационного отбора турбины от аварийного повышения давления.

6.7.1. Назначение ГСЗО.

Гидравлическая система защиты камер нижнего теплофикационного

отбора паровой турбины (ГСЗО) предназначена для защиты последних от недопустимого повышения давления путем воздействия на регулирующие клапаны части высокого давления (ЧВД) и стопорный клапан в сторону их закрытия при повышении давления в отборе сверх регулировочного диапазона.

С взведением ГСЗО защита отборов осуществляется по двум независимым ветвям, которые не имеют общих элементов, в одну входят штатный регулятор отборов, а в другую -ГСЗО.

ГСЗО является неотъемлемой частью системы защиты и работа турбины без ГСЗО не допускается.

6.7.2. В состав ГСЗО входят: два предохранительных гидравлических регулятора давления (ПГРД), устройство взведения, устройство опробования и трубопроводы, которыми ПГРД соединены с камерой отбора, сервомотором ЧВД, автозатвором стопорного клапана, напорной и сливной линиями; устройство взведения - со сливными линиями от золотников ПГРД и с линией золотников автом. безопасности.

По своим функциям и работе ПГРД дублируют друг друга, тем самым повышая надежность работы ГСЗО.

6.7.3. Работа ГСЗО.

На режимах работы турбины, при которых давление в камере отбора находится в пределах регулировочного диапазона, ПГРД не воздействует на сервомотор регулирующих клапанов ЧВД и автозатвор стопорного клапана. В этом случае давление пара в отборе поддерживается штатным регулятором.

При повышении давления в отборе сверх регулировочного диапазона, ПГРД выдают импульс на прикрытие сервомотора регулирующих клапанов ЧВД, тем самым предотвращая дальнейший рост давления в отборе. При устранении причины, вызвовшей увеличение давления в отборе, и его снижении, ПГРД открывают сервомотор ЧВД, автоматически восстанавливая исходный режим. При росте давления в отборе после полного закрытия сервомотора ЧВД,

обусловленного протечками через допустимую неплотность регулирующих клапанов. Для предотвращения увеличения давления в отборе, оба ПГРД выдают сигнал на закрытие стопорного клапана. После снижения давления в отборе до допустимой величины и устранения причины, вызвавшей рост давления, обратное взведение автозатвора и сервомотора ЧВД осуществляется при помощи устройства взведения.

Для взведения автозатвора и сервомотора ЧВД необходимо синхронизатор регулятора скорости вывести на "0" и затем, на обратном ходе в сторону "Прибавить", взвести автозатвор и сервомотор ЧВД.

6.7.4. Устройство и работа элементов ГСЗО

6.7.4.1. Устройство и работа ПГРД (см.черт.ЭО-23636).

ПГРД воспринимают импульс по давлению из камеры отбора и в зависимости от его величины, выдают управляющие сигналы на сервомотор ЧВД и автозатвор. Оба ПГРД одинаковы по конструкции и принципу работы и различаются по значению давления начала срабатывания. Поэтому устройство и работу ПГРД рассмотрим на примере одного из них.

Основными элементами ПГРД являются: мембрана 29, камера которая соединена с камерой отбора турбины, лента 30, жестко соединенная с мембраной, сопло 31, управляющий золотник 13, корпус 15, в котором имеются этаж ЧВД, связанный с импульсной камерой отсечного золотника сервомотора ЧВД, и этаж автозатвора, соединенный с линией защиты системы регулирования турбины. Дроссель 23 служит для выставления управляющего золотника при настройке. Мембранно-ленточная система является чувствительным элементом, который воспринимает изменение давления пара в отборе. Изменение давления в отборе вызывает деформацию мембраны, лента, при воздействии на неё мембраны, прогибается, изменяя зазор между лентой и соплом. Для настройки мембранно-ленточной системы служит натяжной винт 39.

Управляющий золотник, с выполнением в его верхней части поршнем, служит для передачи импульса от мембранно-ленточной системы к отсечному золотнику сервомотора ЧВД и к автозатвору стопорного клапана. В поршне золотника имеются тангенциальные окна. Напорное масло от насоса поступает под поршень золотника. Проходя через тангенциальные окна, масло дросселируется и энергично вращает золотник, чем практически устраняет его нечувствительность. Настройка мембранно-ленточной системы такова, что на режимах работы турбины, при которых давление в отборе находится в пределах регулировочного диапазона, прогиб мембраны не вызывает отход ленты от сопла. В этом случае слив из камеры над поршнем золотника происходит только через настроечный дроссель, поэтому золотник находится в нижнем гидроупоре. При этом окна золотника в этажах ЧВД и автозатвора перекрыты и воздействуя ПГРД на соответствующие органы нет.

При повышении давления в отборе сверх регулировочного диапазона, прогиб мембраны увеличивается, лента отходит от сопла, появляется дополнительный слив масла через сопло из камеры над поршнем золотника. Это вызывает подъем золотника до тех пор, пока увеличившийся подвод масла через тангенциальные окна не скомпенсирует слив через сопло. Перемещение золотника вызывает открытие окон золотника в этаже ЧВД и, как следствие, прикрытие сервомотора ЧВД. На этом участке хода, управляющий золотник движется статически, т. е. каждому значению давления в отборе соответствует положение золотника и соответственное ему положение сервомотора ЧВД.

При дальнейшем росте давления в отборе и подъеме управляющего золотника из камеры над поршнем золотника появляется дополнительный слив через конус золотника и шайбу 12. Компенсации дополнительного слива подводом через тангенциальные окна на этом участке хода нет (тангенциальные окна уже полностью открыты),поэтому управляющий золотник, попадая в эту зону своего хода, ускоренно, астатически движется на верхний упор. В начале астатического хода управляющего золотника начинают открываться, а на верхнем упоре - полностью открыты окна золотника в этаже автозатвора. Это приводит к снижению давления в линии защиты системы регулирования и закрытию стопорного клапана.

Следует отметить, что снижение давления в отборе до допустимой величины после астотического срабатывания ПГРД, не приводит к снятию управляющего золотника с верхнего упора, т.к. дополнительный слив через конус много больше слива через сопло.

Особенностью конструкции ПГРД-1 (у него более низкий уровень срабатывания) является наличие устройства опробования (см.черт.ЭО-231 35). Устройство опробования в сочетании с различными уровнями срабатывания регуляторов позволяет испытать работоспособность каждого ПГРД на работающей турбине.ПГРД-1 испытывают повышением давления в отборе до уровня его срабатывания. При испытаниях ПГРД-2 повышением давления, с помощью устройства опробования блокируют работу ПГРД-1. Для этого вращают упор 8 (см.черт.ЭО-23135) устройства опробования до его контакта с лентой и удерживают его в этом положении на время испытаний ПГРД-2. В этом случае при изменении давления в отборе лента не отходит от сопла и ПГРД-1 не вступает в работу, тем самым не мешая испытаниям ПГРД-2. Для исключения возможности работы турбины с заблокированным ПГРД-1, устройство опробования выполнено самовозвратным. При снятии воздействия с упора 8, он, под действием пружины 4, возвращается в исходное положение и освобождает ленту.

6.7.4.2. Конструкция и работа устройства взведения (см. черт. ЭО 23484).

Дополнительный слив через конус золотника ПГРД осуществляется в камеру, соединенную со свободным сливом через устройство взведения. Устройство взведения позволяет снять золотник с верхнего упора после астотического срабатывания ПГРД и обеспечивает возможность открытия стопорного клапана и регулирующих клапанов ЧВД.

Устройство взведения состоит из корпуса в сборе 1, буксы 2, втулки 3, крышки 4, пружины 6. Патрубок, приваренный к корпусу 1, соединяет сливную камеру конуса золотника ПГРД с устройством взведения, а другой патрубок, приваренный к крышке 4,соединяет устройство взведения с линией золотников автомата безопасности.

Устройство взведения устанавливается в блоке переднего подшипника и управляется буксой синхронизатора регулятора скорости. При работе турбины под нагрузкой втулка 3 прижата к упору давлением напорного масла из линии золотников автомата безопасности. При этом боковой патрубок соединен со свободным сливом через центральное отверстие в корпусе 1, т.е. сливная камера конуса золотника ПГРД соединена со свободным сливом.

После астотического срабатывания ПГРД, для получения возможности взведения стопорного и регулирующих клапанов, необходимо воздействовать на синхронизатор регулятора скорости в сторону "убавить" до "0".

При этом исчезает давление масла в линии золотников автомата безопасности, втулка 3, под действием пружины 6,перемещается на противоположный упор разъединяет сливную камеру конуса золотника ПГРД и свободный слив. Слив через конус прекращается, повышается давления масла в камере под поршнем золотника ПГРД и золотник садится на нижний гидроупор. При этом перекрываются окна золотника ПГРД в этажах ЧВД и автозатвора. Взведение автозатвора и сервомотора ЧВД происходит, как обычно, при воздействии на синхронизатор регулятора скорости в сторону "прибавить".

6.7.5. Порядок работы с ГСЗО.

ГСЗО работает автоматически в стерегущем режиме и не требует участия персонала, эксплуатирующего турбоустановку, в постоянном её контроле и управлении, за исключением случаев срабатывания ГСЗО с посадкой стопорного клапана вследствие аварийного повышения давления в отборе.

В этом случае, после выяснения и устранения причины повышения давления, необходимо взвести стопорный и регулирующие клапаны воздействием на синхронизатор регулятора скорости в сторону "убавить" до нуля (при этом золотник предохранительного гидравлического регулятора давления должен с верхнего упора опуститься на нижний),а затем в сторону "прибавить".

При невозможности устранения причины аварийного повышения давления - турбину остановить.