Шелегов Насосное оборудование АЕС 2011
.pdf(СК). ГПЗ предназначена для отключения турбины по пару при отключении ТПН защитами или выводе его в ремонт. Байпас ГПЗ используется для прогрева паропроводов за ГПЗ при пуске ТПН. СК предназначены для быстрого прекращения подачи пара в турбину при действии защит или дистанционном отключении ТПН.
Пар от СК двумя параллельными потоками направляется через два дроссельных регулирующих клапана (РК), предназначенных для изменения расхода пара, а следовательно, и нагрузки ТПН, в проточную часть турбины.
Для обеспечения прогрева паропроводов, СК и РК при пуске турбины и предотвращения гидроударов в паропроводах предназначены дренажные линии. При прогреве схема дренажей собирается помимо конденсатоотводчиков, после окончания прогрева и затем при работе ТПН дренажи паропроводов должны быть всегда открыты через конденсатоотводчик для постоянного удаления влаги из паропроводов.
8.3.4. Схема откачки конденсата и циркводоснабжения ТПН
Отработавший в турбине пар конденсируется в конденсаторе ТПН (рис. 8.1). Конденсат из конденсатосборника конденсатора откачивается конденсатными насосами (КНТ) в конденсатор ТГ или в ДБ. На каждый ТПН установлено по два КНТ, один из них должен находится в работе, а другой − в резерве на АВР. Уровень в конденсаторе при работе КНТ должен поддерживаться автоматически регулятором уровня в конденсаторе (РУК). Часть конденсата проходит через холодильники ЭОТ и ЭУТ.
Конденсат из конденсатосборника конденсатора может в случае необходимости сливается по линии безнасосного слива через открытую задвижку в конденсатор ТГ.
Охлаждающая вода в конденсатор ТПН поступает от циркуляционной системы главной турбины. По охлаждающей воде конденсатор ТПН состоит из двух половин. Конденсатор ТПН допускает отключение одной половины при работе ТПН на пониженной мощности.
171
Рис. 8.1. Конденсатор ТПН-1 SD51
8.3.5. Схема уплотнений приводной турбины
Концевые уплотнения ротора приводной турбины предназначены для устранение утечки пара из передней части турбины и устранение подсоса воздуха в конденсатор турбины. Для нормальной работы уплотнений в камеры уплотнений необходимо подавать запирающий пар с давлением 0,015–0,02 МПа и отсасывать протечки пара из последних камер.
Рис. 8.2. Паропроводы ТПН-1
172
Пар на уплотнения приводной турбины поступает из коллектора подачи пара на эжектора ТГ (от РОУ ЭУ при пуске блока или от выпара Д-7 при работе блока на мощности) через задвижки. Избытки пара сбрасываются в конденсатор ТПН.
Эжектор уплотнений предназначен для отсоса ПВС от концевых уплотнений турбины, а также отсоса протечек пара из уплотнений штоков СК и РК. Пар на ЭУТ подается от коллектора СН. Конденсат после холодильников ЭУТ через гидрозатвор сливается в ДБ.
8.3.6. Схема отсоса воздуха из конденсатора ТПН
Пусковой эжектор ЭПТ предназначен для отсоса воздуха из конденсатора с целью создания в нем разряжения и отсоса воздуха из циркуляционной системы для создания разрежения в сливных циркводоводах перед пуском приводной турбины.
Эжектор основной ЭОТ предназначен для удаления воздуха, попавшего в конденсатор, с целью поддержания в конденсаторе постоянного разрежения.
Пар на ЭОТ, ЭПТ, ЭУТ подается от коллектора СН. Конденсат пара ЭОТ сливается:
после холодильника 1-й ступени через гидрозатвор высотой 6 м в конденсатор ТПН;
после холодильника 2-й ступени через гидрозатвор высотой 2 м в ДБ.
8.3.7. Система маслоснабжения ТПН
Система смазки и регулирования ТПН снабжается турбинным маслом марки «Файркуэл-Л» из централизованной маслосистемы ТГ. Потребляемое количество масла – 25 л/с. Масло от маслонасосов смазки ТГ после редуционного клапана, пройдя маслоохладители ТГ, поступает на смазку ТПН-1, 2. Температура масла должна находится в пределах 40–45 °С.
Масло к ТПН-1 и ТПН-2 поступает после очистки на механических фильтрах, всего установлено шесть фильтров, по три на каждый ТПН.
173
Рис. 8.3. Система смазки ТПН-1
На каждом ТПНе масло поступает на: подшипники турбины; подшипники бустерного и питательного насоса; подшипники редуктора;
через маслоохладители на смазку зацепления редуктора с температурой 37 °С;
соединительные муфты; валоповоротное устройство; всас маслонасосов регулирования МНРТ;
на всас насоса-регулятора (импеллера).
На подводе масла к опорным подшипникам ТПН установлены дроссельные шайбы для индивидуальной подгонки расхода масла на каждый подшипник. Расчетное давление масла:
на смазку подшипников ПН и БН, зацепления редуктора, опор- но-упорного подшипника турбины, валоповорота равно 0,08− 0,1 МПа;
на подшипники редуктора − 0,05−0,07 МПа; на задний опорный подшипник турбины − 0,05 МПа.
Отработавшее масло из системы смазки, а также протечки из системы регулирования и защиты возвращаются в централизованную маслосистему ТГ.
174
Для подачи масла в систему регулирования и защиты ТПН установлено два маслонасоса регулирования МНРТ. В работе находится один. При снижении давления масла в напорной линии до 0,8 МПа или отключении рабочего маслонасоса включается резервный МНРТ по АВР. Протечки масла из системы регулирования турбонасоса направляются в бак протечек системы регулирования ТПН, и далее перекачиваются шестерёнчатым насосом обратно в систему смазки ТГ.
8.3.8. Система регулирования и защиты ТПН
Для поддержания заданной частоты вращения ротора в рабочем диапазоне нагрузок турбина снабжена гидродинамической системой автоматического регулирования (САР) частоты вращения ротора (рис. 8.4).
Гидродинамическая САР обеспечивает:
автоматическое поддержание заданной частоты вращения ротора турбины в диапазоне 2800–3500 об/мин со степенью неравномерности 6–8 % номинальной частоты вращения при изменении мощности турбопривода от номинальной до мощности при работе ТПН на рециркуляции;
дистанционное изменение частоты вращения ротора турбины во всем диапазоне нагрузок.
Кроме того, в САР турбины предусмотрено специальное гидромеханическое устройство, ограничивающее давление в напорном патрубке питательного насоса и не допускающее его повышения сверх предельного при изменении расхода насоса от номинального значения вплоть до работы на закрытую задвижку.
В состав гидродинамической САР входят: насос-регулятор (датчик частоты вращения ротора) 1; трансформатор давления 6; отсечной золотник 5;
сервомотор регулирующих клапанов 4; регулятор предельного давления 7.
Все узлы размещены в корпусе блока регулирования (кроме на- соса-регулятора). В качестве датчика импульса изменения частоты вращения ротора используется насос-регулятор 1, рабочее колесо которого установлено на тихоходном валу редуктора.
175
Рис. 8.4. Система регулирования и защиты турбины ТПН:
1 – насос-регулятор (датчик частоты вращения ротора); 2 – клапан стопорный; 3 – реле закрытия РК; 4 – сервомотор; 5 – золотник отсечной; 6 – трансформатор давления; 7 – регулятор предельного давления; 8 – аккумулятор гидравлический; 9 – включатель дистанционный; 10 – реле давления в системе мазки; 11 – затвор автоматический; 12 – затвор автоматический с золотником гидропроб; 13 – бак дренажей; 14 – регулятор безопасности на валу шестерни редуктора; 15 – золотник гидроопробывания; 16 – регулятор безопасности на валу турбины
Трансформатор давления 6 предназначен для передачи импульса по частоте вращения ротора от насоса-регулятора в проточную импульсную линию отсечного золотника 5.
Отсечной золотник 5 в зависимости от изменения давления в проточной импульсной линии регулирует подачу силового масла в полости сервомотора регулирующих клапанов, вызывая открытие или закрытие РК.
Сервомотор 4 предназначен для одновременного управления двумя дроссельными регулирующими клапанами турбины. Связь между поршнем сервомотора и регулирующими клапанами выполнена с помощью рычагов.
176
Регулятор предельного давления 7, в случае повышения давления питательной воды до предельного значения, воздействует на проточную импульсную линию сервомотора регулирующих клапанов, заставляя их перемещаться в сторону прикрытия.
Вкачестве импульса изменения частоты вращения используется изменение напора насоса-регулятора. Насос-регулятор центробежного типа с радиально сверленными каналами, рабочее колесо установлено на тихоходном валу редуктора. На всас насосарегулятора масло подается из линии системы маслоснабжения ТГ. Конструкция насоса-регулятора такова, что его напор, пропорциональный квадрату частоты вращения ротора, почти не зависит от расхода, т.е. характеристика насоса весьма пологая (близка к горизонтали). Такая характеристика насоса обеспечивает высокие динамические качества процесса регулирования. Изменение напора насоса-регулятора воспринимается золотником трансформатора давления, к нижнему поршеньку которого подведено масло из линии нагнетания насоса-регулятора, а к верхнему – из линии всаса системы маслоснабжения главной турбины.
Влюбом установившемся режиме золотник трансформатора давления находится в равновесии, при этом усилия от верхней и нижней пружин и от давления масла на верхний и нижний поршеньки золотника уравновешены. Изменяя натяжение верхней пружины трансформатора давления, а следовательно, перемещая золотник во втулке, можно изменять частоту вращения ротора турбины в заданных пределах. Изменение натяжения верхней пружины трансформатора давления производится под воздействием регулятора производительности ТПН, который через электрическую схему управляет электродвигателем устройства для изменения частоты вращения среднего положения под действием усилий своей пружины. При этом открываются окна во втулке для впуска масла из линии нагнетания насосов регулирования в нижнюю полость сервомотора и одновременно окна слива масла из его верхней полости. В результате поршень сервомотора начнет перемещаться вверх, прикрывая РК. При движении поршня сервомотора будет уменьшаться площадь слива масла через щель в трубке обратной связи и давление в импульсной линии начнет восстанавливаться до первоначального значения. Отсечной золотник под действием восстановленного давления в импульсной линии возвратится в среднее
177
положение, перекрывая окна во втулке, сообщенные с сервомотором. Таким образом, турбопривод перейдет в новый установившийся режим, частота вращения ротора изменится в пределах заданной степени неравномерности.
При снижении частоты вращения ротора турбопривода действие системы регулирования происходит в обратном порядке.
Регулятор предельного давления воздействует на систему регулирования турбины, прикрывая регулирующие клапаны в случае повышения давления питательной воды сверх предельного значения. В качестве импульса используется давление воды за первой ступенью питательного насоса. При достижении определенного значения этого давления золотник регулятора предельного давления перемещается вниз и открывает окна во втулке, через которые происходит слив масла из проточной линии в линию слива. В результате давление масла в импульсной линии уменьшается, и отсечной золотник выйдет из равновесия и опустится вниз от своего среднего положения под действием усилия своей пружины и заставит поршень сервомотора перемещаться вверх на прикрытие регулирующих клапанов.
В схеме регулирования имеется специальное реле 3 для автоматического закрытия РК турбины при срабатывании любого из элементов системы защиты. К реле, расположенному в корпусе блока регулирования, подведено масло из системы защиты ТПН. При снижении давления масла в системе защиты, вызываемом срабатыванием любого элемента защиты, реле закрытия клапанов под действием своей пружины перекрывает подвод масла высокого давления в проточную импульсную линию. Давление масла в этой линии падает, отсечной золотник смещается от своего среднего положения вниз и открывает подвод масла высокого давления под поршень сервомотора регулирующих клапанов. Поршень сервомотора перемещается вверх и закрывает регулирующие клапаны.
Система защиты предназначена для автоматического останова турбины при достижении параметрами защиты предельных (аварийных) значений.
Исполнительным механизмом при срабатывании того или иного устройства системы защиты является гидравлическое быстрозапорное устройство (автоматический затвор) стопорного клапана, которое отключает турбину от паропровода. Одновременно с за-
178
крытием СК происходит автоматическое закрытие РК при помощи реле закрытия регулирующих клапанов.
Система защиты включает в себя:
стопорный клапан 2 с гидравлическим быстрозапорным устройством;
регулятор безопасности 14 на валу шестерни редуктора с автоматическим затвором 12 и золотником гидроопробования 15;
регулятор безопасности 16 на валу турбины с автоматическим затвором 11;
гидравлическое реле давления 10 в системе смазки; дистанционный выключатель 9; пружинный гидроаккумулятор 8 на входе масла в систему защи-
ты.
Масло от МНРТ поступает через гидроаккумулятор 8, дистанционный выключатель 9, реле давления в системе смазки 10, автоматический затвор 11 турбины, автоматический затвор 12 в линию подвода масла к гидравлическому быстрозапорному устройству СК 2. К линии защиты подключены также реле закрытия регулирующих клапанов.
СК обеспечивает останов турбины путем быстрого прекращения доступа пара в турбину при падении давления масла в рабочей полости быстрозапорного устройства СК до величины менее 0,3 МПа.
Такое падение давления масла в быстрозапорном устройстве происходит при:
срабатывании либо регулятора безопасности 16 с автоматическим затвором 11, либо регулятора безопасности 14 с автоматическим затвором 12;
срабатывании реле давления в системе смазки 10; воздействии на электромагнит дистанционного выключателя
(при срабатывании защиты ТПН или дистанционно с БПУ); воздействии на автоматический затвор 11 или автоматический
затвор от руки.
Регулятор безопасности 16, установленный на валу турбины, обеспечивает срабатывание автоматического затвора 11 при достижении частоты вращения ротора турбины 3740−3808 об/мин. Регулятор безопасности 14, установленный на шестерне редуктора, обеспечивает срабатывание автоматического затвора 12 при достижении частоты вращения ротора турбины 3740−3808 об/мин.
179
Для регулятора безопасности 14 предусмотрено специальное приспособление 15, при помощи которого может осуществляться опробование этого регулятора безопасности на ходу турбины без повышения частоты вращения ротора и без срабатывания стопорного клапана 2. При этом автоматический затвор 12 ставится в положение «Испытание».
Гидравлическое реле давления системы смазки 10 обеспечивает отсечку подвода силового масла и слив масла из рабочих полостей быстрозапорного устройства стопорного клапана 2 и тем самым вызывает его срабатывание при понижении давления смазки перед задним опорным подшипником турбины, в точке подключения реле, до величины 0,02–0,03 МПа, что соответствует понижению давления масла в системе смазки турбины до величины 0,06 МПа на уровне оси турбины.
Дистанционный выключатель 9 обеспечивает отсечку подвода силового масла и слив масла из рабочих полостей быстрозапорного устройства стопорного клапана 2, вызывая закрытие СК при воздействии на электромагнит из схемы аварийных защит ТПН или дистанционно с БПУ.
Гидроаккумулятор 8 предотвращает падение давления масла ниже 0,5 МПа на время от 3 до 6 с в линии системы защиты турбины в случае снижения давления масла за насосами системы регулирования при переключении в сети электроснабжения собственных нужд.
8.3.9. Смежные системы
Деаэратор Д-7 ата
Питательная вода из Д-7 является рабочей средой для БН и ПН. Одна из функций Д-7 − создание необходимого подпора для БН с целью повышения антикавитационного запаса БН. В баки Д-7 заведены трубопроводы рециркуляции ТПН-1, 2. Пар от Д-7 подается на уплотнения приводных турбин ТПН при работе блока на мощности.
Система регенерации высокого давления
Эта система подогревает питательную воду, подающуюся ТПНами из Д-7 в парогенераторы.
180