Шелегов Насосное оборудование АЕС 2011
.pdfПодается конденсат к импульсным клапанам защиты ПВД и на охлаждение выхлопных патрубков ЦНД, открыв задвижки до и за фильтром. Закрываются задвижки промывки фильтров.
После полной проверки защит и блокировок КЭН-1 и КЭН-2 и ввода в работу АВР насосов персоналом ХЦ производится включение в работу фильтров БОУ.
После увеличения мощности ТГ до 450, 500 МВт включают в работу по второму КЭН-1 и КЭН-2
7.3.4. Работа конденсатных насосов в номинальных режимах
Во время работы КЭН-1, 2:
• следить за температурой подшипников насосов и наличием масла, установившаяся температура верхнего подшипника КЭН-1 не должна превышать 65 °С, маслованна должна быть заполнена до уровня риски на маслоуказательном стекле (замена масла в маслованнах производится через каждые 2000 ч работы агрегата), давление воды, подводимой на охлаждение корпусов верхних подшипников насосов, должно составлять 2−2,5 кгс/см2;
•контролировать работу маслосистемы смазки подшипников КЭН-2;
•температура масла на входе в подшипники 35−40 °С, температура на сливе из подшипников не должна превышать 65 °С;
•установившаяся температура корпуса подшипников не должна превышать 65 °С;
•уровень масла должен составлять 2/3 высоты маслобаков по указателю;
• перепад давления на фильтрах должен быть не более
0,3 кгс/см2;
•давление масла, подводимого к подшипникам, должно составлять 0,7−1,2 кгс/см2;
•давление масла на напоре маслонасосов должно быть не ниже 1,1 кгс/см2.
•следить за нормальным поступлением масла к подшипникам по смотровым окнам на сливе, а также за качеством масла, периодически отбирая пробу на химанализ, ежемесячно сливать отстой масла из маслобаков;
161
•следить за состоянием болтовых соединений, плотностью фланцевых разъемов;
•периодически проверять вибрацию подшипников насосов и двигателей (замер вибрации производит персонал лаборатории надежности), вибрация не должна превышать для КЭН-1 – 160 мкм, для КЭН-2 – 50 мкм (среднеквадратичное значение вибрационной скорости, измеренное на корпусе подшипника, должно быть не более 7 мм/с);
•следить за работой концевых уплотнений насосов, при правильной затяжке вода через сальник должна просачиваться каплями или тонкой струйкой, нагрев сальника свидетельствует о слишком сильной затяжке или недостаточном поступлении охлаждающего конденсата к сальнику;
•следить за температурой воздуха, циркулирующего в корпусе ЭД КЭН-2, которая не должна превышать 60 °С.
7.3.5. Возможные нарушения в работе конденсатных насосов
Повышение нагрузки КЭН-1, 2. Причинами перегрузки КЭН могут быть:
•увеличение расхода конденсата на напоре;
•механические дефекты:
•задевания в электродвигателе или в проточной части насоса;
•повреждение подшипников;
•другие дефекты, увеличивающие потери на трение. Увеличение расхода основного конденсата сопровождается
снижением давления на напоре. В этом случае включается (необходимо включить) резервный КЭН-1, 2.
При появлении задеваний в электродвигателе или в проточной части насоса, а также при возрастании температуры подшипников насос необходимо остановить для ремонта.
Снижение расхода КЭН-1, 2. Причинами неудовлетворительной работы КЭН могут быть:
•неполное открытие задвижек на всасе и напоре;
•подсос воздуха в КЭН-1;
•дефекты проточной части насоса.
162
Неполное открытие арматуры на напоре и всасе определяется по положению штока или попыткой открытия.
При подсосе воздуха в КЭН-1 необходимо проверить открытие вентиля на линии отсоса и проверить давление воды, подаваемой на уплотнение стыка наружного корпуса и крышки (2−3 кгс/см2).
Если давление на всасе нормальное и по арматуре замечаний нет, то КЭН-2 необходимо остановить в резерв для последующего ремонта.
Повышение температуры горячего воздуха электродвигателя КЭН-2. Причинами повышения температуры горячего воздуха электродвигателя могут быть:
•засорение трубных досок воздухоохладителей электродвига-
теля;
•недостаточное открытие вентилей по охлаждающей воде;
•низкое давление охлаждающей воды.
Если повысилась температура горячего воздуха электродвигателей всех КЭН-2, то причина этого – низкое давление охлаждающей воды (возможно забился фильтр в системе техводы), которое необходимо поднять.
Если повысилась температура одного электродвигателя, то проверяется открытие вентилей на подводе и сливе охлаждающей воды.
Неисправности верхнего подшипника КЭН-1. При работе КЭН-1 встречаются следующие неисправности:
•нарушение подачи охлаждающей воды к подшипнику;
•засорение дыхательного отверстия и нарушение работы подшипника (выгон масла);
•течи масла, приводящие к падению уровня в маслованне;
•засорение дыхательного отверстия на маслоуказательном стекле;
•механические дефекты.
Нарушение подачи охлаждающей воды к подшипнику вызвано засорением трубок на подводе и сливе в воронку. Эта неисправность приводит к увеличению температуры подшипника. Своевременное выявление дефекта позволяет устранить его на работающем насосе. Однако, особенно летом, когда температура воздуха повы-
163
шается, это может привести к останову насоса и выводу его в ремонт.
Засорение дыхательного отверстия может стать причиной выгона масла и нарушения работы подшипника из-за недостаточной подачи масла.
Из-за засорения дыхательного отверстия на маслоуказательном стекле невозможно определить изменение уровня масла в подшипнике, так как уровень по маслоуказательному стеклу не будет изменяться.
Ухудшает работу подшипников плохое качество масла, в том числе наличие в нем воды или мехпримесей. В этом случае необходимо остановить насос и заменить масло в подшипнике. При подозрении на плохое качество масла – отобрать пробу и передать в химлабораторию для подробного анализа.
Повышение температуры подшипника и повышенный шум в подшипнике свидетельствует о механическом дефекте в нем. Расцентровка ротора сопровождается повышенной вибрацией.
Подсосы воздуха через КЭН-1 ведут к повышению концентрации кислорода в основном конденсате. Подсосы могут возникнуть через концевое уплотнение, верхний разъем, в местах отсосов и дренажей с КЭН-1 или через фланцевые соединения трубок подачи и слива воды с уплотнений. Все эти неисправности можно выявить на работающем агрегате, а если это не удается, насос необходимо опрессовать на Ризб = 1÷2 кгс/см2 и определить течи. Существуют два способа опрессовки – через уплотнения и через байпас обратного клапана на напоре насоса.
Неисправности подшипников КЭН-2. При работе КЭН-2 встре-
чаются засорение дросселя на линии подачи масла к подшипникам, неполадки упорного подшипника, повышение температуры подшипников.
Перед каждым подшипником КЭН-2 на линии подачи масла установлен дроссель, в процессе работы он сможет засориться, и подача масла на подшипник прекратится. Собственно на насосе это можно определить по увеличению температуры подшипника, а трубопровод слива масла из подшипника имеет более высокую температуру, чем соседние. На подшипниках электродвигателя прекращение подачи масла можно определить по отсутствию слива
164
масла в окнах. Для устранения этой неисправности насос необходимо выводить в ремонт.
Неполадки и разрушение упорного подшипника качения проявляются в виде:
•резкого увеличения температуры торца упорного подшип-
ника;
•биения вала;
•резкого увеличения перепада на масляных фильтрах (забивание сеток металлической стружкой).
Причинами повышения температуры подшипников КЭН-2 могут быть:
•высокая температура масла, подаваемого в подшипники:
•малый проток охлаждающей воды;
•низкое качество масла;
•механические дефекты.
Если повысилась температура всех подшипников КЭН-2, то причиной является высокая температура масла, подаваемого в подшипники. При этом необходимо отрегулировать температуру масла открытием вентиля на подаче охлаждающей воды в маслоохладитель. Если они открыты полностью, то необходимо проверить давление охлаждающей воды и поднять его, если возможно. При засорении маслоохладителей, особенно подводящей камеры (тиной, ракушкой), ухудшается теплосъем. Данному режиму соответствует полное открытие вентилей и слабая струя воды из воздушника.
Нарушения в работе уплотнений КЭН-2. При работе насоса возможны повышенный нагрев сальникового уплотнения и повышенные протечки через сальниковое уплотнение.
Причинами повышенного нагрева сальникового уплотнения могут быть отсутствие или недостаточная подача охлаждающего конденсата, туго затянутая набивка.
Причины повышения протечки через сальниковое уплотнение:
•повышенное давление в линии охлаждения сальника;
•недостаточное обжатие сальниковой набивки;
•механические дефекты;
•изношенность или неправильная установка сальников;
•натиры на сальниковой рубашке вала;
165
•биение вала или его рубашки, превышающее допустимую величину;
•повышенное биение защитной втулки.
Необходимо проверить и отрегулировать перепад давления воды, подаваемой на сальник.
Подтяжка сальника производится до установления протечки в виде прерывисто-струйного или капельного истечения в следующем порядке:
•каждая гайка буксы поочередно поворачивается примерно на
1/6 об;
•после каждого поворота обеих гаек необходима обкатка сальника в течение 1−2 мин;
•запрещается подтягивать сальник до полного прекращения протечки во избежание подгорания сальниковой набивки и интенсивного износа рубашки вала.
166
Глава 8. ТУРБОПИТАТЕЛЬНЫЙ НАСОС
8.1. Назначение
Питательный турбонасосный агрегат (ТПН) предназначен для подачи питательной воды из деаэраторов через систему регенерации высокого давления в парогенераторы во время работы блока на мощности более 4,5–6 % Nном.
На блок установлено два ТПН, при работе блока на мощности более 500 МВт подача питательной воды в парогенераторы осуществляется двумя ТПН. При отключении одного из двух работающих ТПН нагрузка энергоблока снижается до 50 % Nном. Максимальная нагрузка блока, которую может обеспечить один ТПН, равна примерно 60 % Nном.
8.2. Критерии проектирования
При проектировании ТПН учитывались следующие требования:
•обеспечить подачу питательной воды в ПГ для отвода тепловыделений от РУ при мощности блока более 4,5–5 % Nном;
•производительность двух ТПН должна обеспечить подачу питательной воды в ПГ в количестве, соответствующем паропроизводительности парогенераторов и величине продувки из парогенераторов (расход питательной воды на один парогенератор в номинальном режиме составляет примерно 1550 т/ч);
•напор ТПН должен обеспечить надежную подачу питательной воды в парогенераторы с учетом потери части напора на тракте от насоса до ПГ из-за гидравлического сопротивления самого тракта, а также перепада давления на регуляторах уровня в ПГ.
Для обеспечения срока службы и высокой надежности оборудования и трубопроводов ТПН при выборе конструкционных материалов приняты во внимание такие факторы:
•водно-химический режим рабочей среды и его влияние на коррозионное разрушение конструкционных материалов;
•параметры рабочей среды (давление, температура);
•нагрузки от параметров рабочей среды, совпадающие с проектными внешними воздействиями;
167
•параметры окружающей среды;
•пригодность технологии изготовления для изготовления оборудования и трубопроводов без дефектов и соответствие требованиям технических условий.
Трубопроводы, оборудование и арматура, входящие в систему питательной воды, проектируются и изготавливаются в соответствии с Правилами АЭС. Выбор материалов обеспечивает работоспособность системы в условиях нормальной эксплуатации, при нарушениях нормальной эксплуатации, в аварийных ситуациях.
Системы и элементы АЭС разделяются:
•по назначению – на системы нормальной эксплуатации и системы безопасности;
•по влиянию на безопасность – на важные для безопасности и остальные, на безопасность не влияющие.
По влиянию элементов АЭС на безопасность устанавливаются
четыре класса безопасности. ТПН − составляющая часть системы питательной воды. По критериям безопасности система питательной воды относится к системам нормальной эксплуатации, важных для безопасности.
Согласно классификации по ПНАЭГ-1-011-89 бустерные и питательные насосы, трубопроводы питательной воды с фильтрами и задвижками от входных до выходных задвижек ТПН относятся к классу безопасности 3Н.
Проект системы обеспечивает наличие средств управления и контроля за технологическими параметрами и состоянием оборудования, а также автоматики, блокировок и сигнализации в различных режимах работы системы.
8.3. Описание технологических схем ТПН
Технологические схемы ТПН-1 и ТПН-2 одинаковы, поэтому ниже приводится описание упрощенных технологических схем на примере ТПН-1, а обозначение элементов ТПН-2, где это требуется, приведено в скобках. Все участки трубопроводов систем ТПН, заключенные между запорной арматурой, снабжены воздушниками и дренажами, предназначенными для обеспечения воздухоудаления в процессе заполнения и дренирования воды из оборудования и трубопроводов в период вывода системы в ремонт.
168
8.3.1. Схема питательной воды ТПН
Вода из деаэраторов Д-7 ата проходит через четыре механических фильтра и далее из общего трубопровода поступает на всас бустерных насосов (БН). Находящийся в резерве фильтр должен быть заполнен, входная задвижка у него должна быть закрыта, а выходная − открыта. БН предназначен для обеспечения бескавитационной работы питательного насоса.
Для того чтобы избежать кавитации, на всасе БН предусмотрены следующие меры:
•бак деаэратора поднят на высоту +27 м и служит подпорной емкостью для БН;
•БН работает на пониженных оборотах ротора, для этого служит понижающий редуктор;
•применено рабочее колесо с расширенной входной частью для повышения антикавитационных свойств.
С напора БН питательная вода поступает по перепускному трубопроводу к питательному насосу (ПН).
Для того чтобы исключить вскипание питательной воды в насосах и обеспечить работу ПН и БН в рабочей зоне расходной характеристики в режиме малых расходов, предусмотрены линии рециркуляции в Д-7.
Рециркуляция каждого ТПН состоит из двух параллельно установленных дроссельных наборов и электрифицированных задвижек, расположенных перед ними. Трубопроводы рециркуляции объединяются в общий трубопровод, который заведен в бак деаэратора.
На напоре ПН установлен обратный клапан для предотвращения обратного вращения остановленного ТПН и напорная задвижка.
Далее питательная вода по двум ниткам питательных трубопроводов, пройдя две группы ПВД, поступает через узел питания в парогенераторы.
8.3.2. Схема уплотнений ПН и БН
Концевые уплотнения БН предназначены для предотвращения протечек перекачиваемой среды по валу насоса. В качестве концевых уплотнений БН используется одинарное торцевое уплотнение.
169
Охлаждается уплотнение водой, циркулирующей в автономном контуре охлаждения. Охлаждение жидкости в автономном контуре осуществляется в выносных теплообменниках.
Для того чтобы снизить давление перед уплотнениями ПН, перед передним уплотнением (со стороны всасывания) установлена дросселирующая втулка, перед задним уплотнением (со стороны нагнетания) установлен разгрузочный барабан. После дросселирующей втулки питательная вода отводится во всас БН по трубе с дроссельной шайбой, камера после разгрузочного барабана также соединена со всасом БН трубой с дросселем. Слив во всас БН на-
зывается линией разгрузки.
В качестве концевых уплотнений БН используется одинарное торцевое уплотнение. Охлаждается уплотнение водой, циркулирующей в автономном контуре охлаждения. Охлаждение жидкости в автономном контуре осуществляется в выносных теплообменниках.
Концевые уплотнения ПН имеют аналогичную конструкцию.
8.3.3. Схема подачи пара на приводную турбину
Приводная турбина типа К-10-5/3400 служит для привода ПН и БН.
Питание приводной турбины производится:
•в пусковых режимах и при нагрузке энергоблока, когда давление перегретого пара за СПП менее 0,4 МПа насыщенным паром от коллектора СН;
•при работе энергоблока при мощности, когда давление перегретого пара за СПП более 0,4 МПа паром, перегретым после СПП
до 248 °С.
Пар от СПП проходит через обратный клапан с гидравлическим приводом-сервомотором (КОС), который закрывается при отключении главной турбины с целью предотвращения разгона главной турбины обратным потоком пара от ТПН. Пар от СПП и коллектора СН отключается задвижками.
При снижении нагрузки блока производится автоматический перевод питания ТПН на пар от коллектора СН.
На линии подачи пара к приводной турбине установлены главная паровая задвижка (ГПЗ), байпас ГПЗ и два стопорных клапана
170