19. Система очистки осевого компрессора.

19.1. Назначение системы.

Для поддержания параметров газотурбинного двигателя на требуемом уровне необходимо периодически чистить проточную часть осевого компрессора. Существует два основных способа очистки: с применением твердых органических материалов и промывка специальным моющим раствором и водой.

Турбоагрегаты ГТК-25ИР оборудованы специальными устройствами, которые дают возможность использовать оба способа очистки.

19.2. Работа системы.

Очистка компрессора твердыми очищающими материалами выполняется во время работы турбоагрегата на малой нагрузке не более 20% от номинальной мощ­ности. Очищающие материалы (различные разновидности молотой скорлупы орехов) вводятся во впускной канал осевого компрессора после ВЗК.

Промывка компрессора применяется в основном для удаления маслянистых или растворимых в воде отложений. Наилучшие результаты дает комбинированная промывка с последующей очисткой твердыми материалами.

Промывка компрессора производится в режиме «Прокрутка» при температуре

роторов турбины не выше 100°С. Для увеличения эффективности промывки можно использовать горячую воду. Для подачи специальных моющих растворов и воды ис­пользуются специальные форсунки , расположенные во входном патрубке компрессо­ра, и передвижная промывочная установка (см. рис.14). Эта установка представляет собой бак емкостью 475л., разделённый на два отсека (350л. чистой воды и 125 л. моющего раствора) со встроенным насосом для подачи жидкости к форсункам под давлением.

Отсек для воды снабжён электроподогревом, уровнемером, термометром. Отсек для моющего раствора снабжён уровнемером и термометром. Из компрессора промывочная жидкость удаляется через специальные дренаж­ные отверстия. Промывку следует производить до тех пор, пока сливаемая жидкость не будет чистой.

Необходимое количество моющего вещества в растворе составляет приблизи­тельно 70 литров. Раствор следует вводить во время прокрутки и прекратить подачу до того, как агрегат остановится. Рекомендуется выдержать 20 минут при останов­ленном агрегате и затем снова в режиме «Прокрутка» включить подачу чистой воды для полоскания.

После промывки следует запустить агрегат и дать ему проработать, по крайней мере, 30 минут до полного высыхания компрессора для последующей чистки тверды­ми материалами или для последующей эксплуатации.

Перед промывкой компрессора необходимо выполнить следующее:

- трубопроводы уплотняющего и охлаждающего воздуха должны быть закрыты заглушкой во избежание попадания в них воды;

- установить ВНА в полностью открытое положение;

- закрыть каналы детекторов пламени;

- убедиться, что все дренажные отверстия открыты.

42

20. АНТИПОМПАЖНАЯ СИСТЕМА НАГНЕТАТЕЛЯ. 20.1. Назначение и состав системы.

Антипомпажная система обеспечивает работу ГПА вне зоны помпажа путём пе­репуска через регулирующий кран №6 части перекачиваемого газа с выходного кол­лектора во всасывающий во время пуска и останова нагнетателя, а также во время его работы. В случае возникновения предпомпажного состояния антипомпажная сис­тема, на основе информации о давлении на входе и выходе и объёмного расхода газа через нагнетатель, формирует управляющий сигнал на открытие регулирующего антипомпажного крана №6, предотвращая возникновение помпажа.

Чтобы нагнетатель не вошёл в помпаж, всегда между расходом газа через на­гнетатель (g) и степенью сжатия ( выход-вход) должно соблюдаться определённое соотношение.

Диаграмма регулирования антипомпажной системы.

G

"1"- линия помпажа

"2"-линия регулирования

1- верхняя точка линии помпажа

2- нижняя точка линии помпажа

3- верхняя точка линии регулирования

4- нижняя точка линии регулирования

А - область работы нагнетателя в режиме помпажа

В - область нормальной работы нагнетателя

43

В рабочем режиме управление регулирующим краном №6 осуществляет антипомпажный регулятор.

Под действием сигналов с датчиков, измеряющих перепад ДР(степень сжатия выход-вход) и С(расход газа), антипомпажный регулятор формирует управляющий сигнал, пропорционально которому устанавливается положение регулирующего кра­на.

При нахождении рабочей точки нагнетателя в области В (см. диаграмму регу­лирования антипомпажной системы), управляющий сигнал, поступающий от антипомпажного регулятора таков, что регулирующий кран №6 закрыт, и нагнетатель полно­стью блокирован от рециркуляционного коллектора станции.

При смещении рабочей точки нагнетателя на линию "2" диаграммы, управляю­щий сигнал антипомпажного регулятора откроет регулирующий кран №6 на величину, обеспечивающую прирост об'ёмного расхода газа через нагнетатель и уменьшение степени сжатия за счёт перепуска газа в рециркуляционный трубопровод. Увеличение объёмного расхода газа через нагнетатель будет таким, чтобы рабочая точка нагнета­теля осталась в зоне В, т.е. справа от линии антипомпажного регулирования "2". Ли­ния антипомпажного регулирования "2" удалена от границы помпажа "1" на такую ве­личину, чтобы антипомпажное регулирование началось заведомо ранее наступления помпажных режимов работы нагнетателя.

В состав системы антипомпажного регулирования (см.рис.15) входит:

- аналоговый датчик давления газа на всасе нагнетателя РТ101;

- аналоговый датчик давления газа на выходе из нагнетателя РТ102;

- аналоговый датчик перепада давления газа на конфузоре PDT101;

- регулирующий антипомпажный кран на линии рециркуляции нагнетателя FIC1.201/V (№6);

- дублирующий антипомпажный соленоидный кран XV1.201/D;

- преобразователь ток/давление FY1.201;

- управляющий соленоидный клапан FY1.201/S;

- регулятор (программируемый контроллер) FIC1.201;

- бустеры, редукторы, позиционер, барьер (на рис. не указаны ).

Аналоговые датчики давления на всасе и выходе нагнетателя (РТ101, РТ102) обеспечивают изменение выходного тока от 4 до 20 mA при изменении давления от 0 до 100 BAR. Датчики подключены по 2-х проводной схеме непосредственно к входам контроллера.

Аналоговый датчик перепада давления на конфузоре дифференциального

типa (PDT101) обеспечивает изменение выходного тока от 4 до 20 mA при изменении перепада давления от 0 до 500 mBAR. Датчик подключён к входу контроллера по двухпроводной схеме подключения через барьер типа 1026 фирмы "ELCON INSTRUMENTS". Барьер обеспечивает взрывозащиту системы.

Регулирующий антипомпажный кран №6 (FIC1.201/V) типа YCH/B/SP FV 105/RV033521 фирмы "BARI" (схему обвязки крана см. рис.15а) установлен на ли­нии рециркуляции нагнетателя и предназначен для перепуска части перекачивае­мого газа с выходного коллектора во всасывающий во время пуска и останова на­гнетателя, а также обеспечивает работу ГПА вне зоны помпажа во время работы.

44

Преобразователь ток/давление (FY1.201) модели 3311 фирмы "ROSEMOUNT" преобразует входной электрический сигнал (4 - 20 mA) в пропорциональное ему выходное пневматическое давление (0,2 - 1,0 BAR).

Управляющий соленоидный клапан (РУ1.201/8) по команде от системы управ­ления MARK-V обеспечивает быстрое (3-5с.) открытие антипомпажного крана.

Одноконтурный цифровой контроллер (FIC1.201) типа MYCRO 352 фирмы "MOORE" предназначен для формирования выходного сигнала 4-20 mA, который управляет антипомпажным регулирующим краном в соответствии с поступающими на входы контроллера сигналами от датчиков, либо от системы управления MARK-V.

В контроллере используются:

- три аналоговых входа (РТ101, РТ102, PDT101);

- два дискретных входа, на которые поступают сигналы от системы управления MARK-V: L3X1 -завершение последовательности пуска турбины, L14HMX - сигнал контроля скорости ТВД 20% оборотов;

- один аналоговый выход 4 - 20mA для управления антипомпажным краном;

- один дискретный выход, подающий сигнал об исправности контроллера на систему управления турбоагрегатом MARK-V (L3ASC).

Клавиатура управления, информационные дисплеи, кнопки для конфигурации, светодиоды контроля и сигнализации расположены на лицевой панели контролле­ра (см. рис.16).

Органы управления и индикации контроллера (см. рис.16):

1 - Алфавитно-цифровой дисплей - предназначен для индикации значений пере­менных процесса, уставок и конфигураций, которые могут быть цифровыми и бук­венными.

2 - Указатели дисплея - показывают обозначение переменной на цифровом дис­плее в данный момент:

Р - значение переменной процесса;

S - контрольная точка (уставка);

V - выходной сигнал регулятора, соответствующий положению регулирующего крана.

3 - Столбцовые диаграммы - показывают значение переменной процесса (Р) и контрольной точки (З), градуированы в процентах (0-100%).

4 - Столбцовая диаграмма - показывает положение антипомпажного крана; гра­дуирована в процентах (0-100%) и имеет надписи:

"OPEN" - открытие и "CLOSE" - закрытие.

5 -Кнопка С / L (пульт/местный) - используется для выбора режима оперативного управления контроллера с выносного пульта через интерфейс линий связи (горит зеленый светодиод рядом с буквой "С") или местного режима управления кнопка­ми контроллера (горит красный светодиод рядом с буквой "L") В данном случае используется только местный режим "L"

6 - Кнопка Е /I (внешняя/внутренняя контрольная точка) - используется для внеш­него (горит зелёный светодиод рядом с буквой "Е") или внутреннего (горит красный светодиод рядом с буквой"I") задания контрольной точки.

В данном случае используется только режим "I" (внутренняя контрольная точка).

45

7 - Кнопка А / M (автоматическое/ручное управление) - используется для выбора автоматического (горит зелёный светодиод возле буквы ”M") или ручного (горит красный светодиод возле буквы ”M") режима работы контроллера.

8 - Ручка "Пульсер" - используется для изменения внутренней контрольной точки (кнопка А / М в положении "А") и положения регулирующего антипомпажного крана в ручном режиме (кнопка А / М в положении"М"), а также для выбора параметров конфигурации.

9 - Алфавитно-цифровой дисплей - показывает данные по конфигурации при вводе рабочей программы (в режиме конфигурации). В режиме нормальной рабо­ты дисплей выдаёт информацию о состоянии системы, коде ошибки и маркировке.

Коды рабочего состояния системы:

А1 - абсолютная аварийная сигнализация #1;

А2 - абсолютная аварийная сигнализация #2;

Ad -аварийная сигнализация отклонения;

Н1 - ввод высокого/низкого предела, равный или выше установки высокого пре­дела;

L1 - ввод высокого/низкого предела, равный или ниже установки низкого предела;

Н2 - ввод высокого/низкого предела, равный или выше установки высокого пре­дела;

L2 - ввод высокого/низкого предела, равный или ниже установки низкого предела;

OR - вывод состояния селектора отмены;

SS - блок передачи амплитудной модуляции в резервном режиме синхронизации;

ЕМ - блок передачи амплитудной модуляции в режиме ручного управления для аварийной ситуации;

U1 - ввод, определённый оператором #1;

U2 - ввод, определённый оператором #2;

Е1 - внутренняя авария;

EL - местная авария;

NU - неизменяющийся ввод;

Е* - ошибка станции, код определённой ошибки.

Во время нормального функционирования дисплей остаётся "пустым" (неосве­щённым). Когда появляется одно условие состояния системы, на дисплее появля­ется индикация этого состояния со звёздочкой и числом "1" (например: А1*1). Ко­гда присутствуют несколько условий состояния одновременно, одно из состояний появляется на дисплее со звёздочкой и с цифрой общего количества условий состояний(например: А1*3).

10 - Кнопка D (дисплей)- используется для выбора обозначения переменной (Р, S, V), показанной на цифровом дисплее. Буква обозначения переменной высвечи­вается (см.поз.2).

11 - Кнопка АСК (подтверждение) - используется для подтверждения приёма ин­формации дисплея столбцовых диаграмм и выбранных для мигания условий со­стояния системы.

12 - Кнопки для быстрого доступа - используются для обеспечения

46

быстрого доступа к определённым значениям в режиме конфигурации.

13 - Кнопка ENTER - используется для входа в режим изменения параметров конфигурации.

14 - Кнопка EXIT - используется для выхода из режима изменения параметров конфигурации. Нажимая кнопку конфигурации EXIT, все сегменты дисплея и все индикаторы освещаются. Для функционирования теста дисплея контроллер дол­жен находиться в рабочем режиме. Если контроллер находится в режиме конфи­гурации, при нажатии кнопки EXIT станция выходит из конфигурации без произве­дения теста дисплея.

15 - Кнопка STEP UP - используется для продвижения "вперёд" по уровням пара­метров конфигурации.

16 - Кнопка STEP DOWN - используется для продвижения "назад" по уровням па­раметров конфигурации,

17 - Кнопка STORE - используется для запоминания вновь введённых парамет­ров конфигурации.

Примечание: Кнопки поз.12-17 используются при наладке системы для введения программы, конфигурирования и калибровки. Контроллер прошедший калибровку на фирме, в дальнейшей перекалибровке не нуждается.

20.2. Работа системы регулирования.

Управление регулирующим антипомпажным краном №6 осуществляется про­граммой контроллера FIC1.201.

При подготовке турбоагрегата к пуску, после подачи напряжения, система управления MARK-V формирует сигнал, который открывает управляющий соленоид-ный клапан FY1.201/S (подается напряжение на соленоид), а регулятор FIC1.201 формирует на выходе сигнал, по которому преобразователь FY1.201 подает к регули­рующему крану FIC1.201/V газ управления с давлением, достаточным для полного за­крытия регулирующего крана.

При пуске турбоагрегата основной защитный сигнал L4 в алгоритме системы управления MARK-V формирует сигнал L14HMX, который подается на вход контрол­лера регулирования FIC1.201. Контроллер выдает сигнал на открытие антипомпажного крана. Также по сигналу L4 открывается дублирующий антипомпажный кран №6а (XV1.201/D).

По завершении пуска (скорость ТВД>92%, скорость ТНД>55%), в алгоритме системы управления формируется сигнал завершения последовательности пуска турбины L3X1, который подается на вход контроллера. С этого момента контроллер работает в режиме антипомпажного регулирования, не допуская смещения рабочей точки нагнетателя в область помпажа. При возникновении предпомпажной ситуации, контроллер приоткрывает антипомпажный кран, что приводит к увеличению расхода газа через нагнетатель, уменьшению перепада давления нагнетание-всас и удалению рабочей точки нагнетателя от области помпажа.

При нормальном останове т/а, сразу после нажатия кнопки «СТОП», програм­мируемый регулятор FIC1.201, по команде от системы управления MARK-V, выдает

47

сигнал на открытие антипомпажного крана №6 антипомпажный кран под действием пружины полностью открывается. По истечении времени разгрузки пропадает основ­ной защитный сигнал L4. Система управления MARK-V снимает напряжение с соле­ноида управляющего клапана FY1.201/S. Управляющий клапан закрывается, полно­стью перекрывая газ управления к антипомпажному крану. При снижении скорости ТНД до значения 14LR (нулевая скорость), система управления MARK-V подает на­пряжение на управляющий соленоидный клапан FY1.201/S, клапан открывается. При снижении скорости ТВД ниже 20%, контроллер FIC1.201 на выходе формирует сигнал, по которому газ управления полностью закрывает регулирующий антипомпажный кран. Одновременно закрывается дублирующий антипомпажный кран №6а (XV1.201/0).

При аварийном останове (со стравливанием газа из контура нагнетателя) основной защитный сигнал L4 пропадает сразу. Система управления MARK-V снима­ет напряжение с соленоида управляющего клапана FY1.201/S. Управляющий клапан закрывается, полностью перекрывая газ управления к регулирующему крану №6. Ре­гулирующий антипомпажный кран под действием пружины быстро (в течение 3-5 сек.) открывается, разгружая нагнетатель. Далее последовательность продолжается так же, как и при нормальном останове (см. выше).

Рабочая точка характеристики нагнетателя отображается крестиком на экране "Рабочие характеристики нагнетателя" монитора оператора.

20.3. Подготовка к работе.

1. Убедиться в появлении индикации на контроллере. Столбцовая диаграмма 4 (см рис.19) должна показывать положение «CLOSE».

2. Проверить готовность к работе регулирующего антипомпажного крана фирмы "Bari", для чего:

- проверить целостность трубопроводов подачи газа управления на кран;

- проверить открытие ручного крана на выходе из блока подготовки газа управления и убедиться по манометру РI109 на аккумуляторе блока подготовки ( см. рис.19) в том, что давление газа (Р) (см. рис.15а) не ниже 7 BAR. Убедиться по манометру, установленному на подводе газа управления к преобразователю I / Р (FY1.201), что давление газа (Р1) не ниже 1,4BAR;

- убедиться по манометру на позиционере крана, что давление силового газа к кра­ну (РЗ) не ниже 5 BAR;

- перевести рычаг управления краном из положения "Автоматическое" в положение "Байпас" и убедиться в быстром открытии крана; перевести рычаг управления кра­ном обратно в положение "Автоматическое" и убедиться, что кран медленно вер­нётся в исходное (закрытое) положение;

- антипомпажный кран к работе готов.

48