Balakovskaya - Турбина, ТПН, маслосистема

Отсечной золотник заслонки промперегрева

1-корпус

2-букса

3-золотник

4-èãëà

5-пружина

231

Отсечной золотник

Отсечной золотник предназначен для управления сервомот ором при подаче импульсов от командных органов.

Золотник (3) перемещается в буксе (2), которая запрессована в корпусе (1). Через иглу (4), исключающую возможные перекосы, усилие от пружины (5) передается на золотник.

Переключающее устройство заслонки промперегрева

232

При смещении золотника вверх от среднего положения откры вается подвод силового масла из камеры “Б” в камеру “В” - к рабочей полости под поршнем сервомотора. При смещении золотника в низ от среднего положения камера “В” соединяется с дренажной камерой “Г”. Перемещение золотника осуществляется измен ением давления в камере “А”.

Так как управляющее давление в установившихся режимах им еет только два значения, золотник может находиться на верхнем или нижнем упорах и только при расхаживании занимать среднее положение.

Отсечной золотник и его букса изготовлены из стали 30Х13.

Переключающее устройство

Переключающее устройство предназначено для изменения с корости открытия гидропривода заслонки промперегрева за счет из менения расхода силового масла через отсечной золотник в сервомо тор.

Переключающее устройство представляет собой двухпозици онный золотник (3), перемещающийся в буксе (2). Букса запрессована в корпусе (1). На золотнике закреплена пружина (5), изменение на тяга которой осуществляется винтом (4).

1-корпус

2-букса

3-золотник

4-регулировочный винт

5-пружина

При работе золотник переключающего устройства находитс я на нижнем упоре под действием усилия от давления мала в лини и управления - камера “А”. В этом случае подвод силового масл а к отсечному золотнику осуществляется через переключающее устройство и скорость открытия сервомотора будет нормал ьной.

При падении давления в линии управления золотник под дейс твием усилия пружины перемещается вверх на полный ход и перекры вает подвод силового масла к гидроприводу заслонки промперег рева

Расхаживающее устройство

1-корпус

2-букса

3-золотник

4-стойка

5-рукоятка

6-электромагнит

233

через переключающее устройство. В этом случае силовое мас ло к отсечному золотнику поступает только по байпасной линии с установленной на ней ограничительной диафрагмой, и откры тие гидропривода заслонки промперегрева будет замедленным.

Золотник переключающего устройства изготовлен из стали 30Х13, а его букса - из стали 25Х1МФ.

Расхаживающие устройства

Расхаживающие устройства ¹1 и ¹2 имеют незначительные конструктивные отличия.

234

Расхаживающее устройство ¹1 предназначено для расхажива ния сервомотора на часть хода. В рабочем положении золотник (3) перекрывает окно в буксе (2), которое сообщается с рабочей п олостью сервомотора через камеру “А”. При подаче импульса на расхаживание от электромагнита (6) или по месту рукояткой (5) золотник перемещается вверх и подает масло к отсечному зо лотнику, который, перемещаясь сообщает рабочую полость сервомото ра с дренажом. Снижение давления под поршнем приводит к его перемещению под действием пружины до тех пор, пока он не прикроет отверстия в рубашке.

Расхаживающее устройство ¹2 предназначено для управлени я переключающим устройством изменения скорости гидроприв ода. При подаче напряжения на электромагнит золотник идет вве рх, сообщая камеру “А” с дренажом. Падение давления в линии управления вызывает перемещение золотника переключающе го устройства.

Ход эдектромагнита (6) с присоединенным золотником (3) составляет 30 мм.

Сборку стойки (4) с корпусом (1) производят на бакелитовом ла ке.

Золотник и букса расхаживающего устройства изготовлены из стали 30Х13.

Эксплуатационный

контроль

В процессе эксплуатации системы регулирования и защиты д олжны находиться под постоянным наблюдением. Результаты испыт аний и проверок САРЗ записываются в оперативные журналы сменно го персонала и в специальный журнал инженера по регулирован ию, а также в формуляры (карты измерений) узлов САРЗ. Выявленные отклонения настройки должны устраняться немедленно или при первой возможности в зависимости от серьезности недоста тка. При невозможности устранения дефекта решается вопрос о даль нейшей эксплуатации турбины, а о выявленном отказе сообщается за водуизготовителю.

Особенно важным для сохранения длительной и надежной раб оты механизмов САРЗ является соблюдение требований по работ е оборудования в нестационарных условиях, при пуске и остан ове турбины и ликвидации аварийных ситуаций. Возникающие в эт их условиях отклонения параметров могут приводить к наруше нию нормального состояния элементов оборудования и снижени ю его надежности.

Допустимые пределы изменения номинальной частоты враще ния сравнительно невелики - в сторону повышения 9% и в сторону понижения примерно 8%. Работа за этими пределами приводит к снижению прочности облопачивания и роторов и в конечном и тоге к их разрушению. Поэтому система регулирования должна усто йчиво поддерживать номинальную частоту вращения. Не менее важн ым является возможность плавного перехода от одной заданно й нагрузки к другой. Скачкообразное изменение нагрузки воз можно в случае неполадок в системе регулирования - заедания штоко в или зависания клапанов, заедания сервомоторов, перекосов и др ., когда при значительном регулирующем воздействии клапаны оста ются в неизменном положении и лишь через некоторое время перемещаются толчком, при котором происходит сброс или на брос нагрузки турбины.

Важное значение для обеспечения надежности работы САРЗ и меет строгое соблюдение требований “Основных правил обеспеч ения эксплуатации атомных станций”. Что касается автомата без опасности, опыт эксплуатации подтверждает правильность выбора периодичности его проверок - один раз в 4 месяца при нормаль ной работе турбины. При мгновенном сбросе электрической нагр узки до нуля возникает несоответствие между мощностью. вырабаты ваемой поступающим в турбину паром, и нагрузкой генератора, что в ызывает

235

повышение частоты вращения ротора, максимальное значени е которой достигается при сбросе от номинальной электрической наг рузки. Автомат безопасности и система защиты работают только пр и повышении частоты вращения выше допустимой, все остально е время все детали автомата безопасности и защиты находятся в относительном покое. В эксплуатации при этом имеют место коррозия, загрязнение бойков (колец) автомата безопаснос ти, отложения шлака в зазорах между подвижными деталями, что может привести к увеличению нечувствительности, к заеданию авт оматов безопасности и к отказу его срабатывания при установленн ой частоте вращения. При разборке автомата безопасности может быть ошибочно изменено натяжение его пружины, что приведет к изменению предельного значения частоты вращения. Могут т акже появиться перекосы либо заедания в штоках клапанов, золот ников и других деталях, в результате чего увеличиться время перед ачи импульса в систему защиты и произойдет запаздывание закр ытия паровпускных органов. Все это вынуждает проводить период ическое расхаживание бойков автомата безопасности и проверку ра боты системы защиты.

При внезапных сбросах нагрузки, когда система регулирова ния, удерживая турбину на частоте вращения, близкой к номиналь ной, на начальной фазе переходного процесса закрывает регулиру ющие клапаны, важно, чтобы нерегулируемый расход пара через ни х не вызывал повышения частоты вращения до уставки срабатыва ния автомата безопасности. Поэтому ОПЭ АС установлен предель ный пропуск пара через закрытые регулирующие клапаны турбин ы.

Проверку плотности стопорных и регулирующих клапанов и устранение выявленных неплотностей достаточно проводит ь один раз в год. Необходима проверка плотности клапанов в случаях, указанных ОПЭ АС, независимо от срока предшествующей пров ерки. При пуске после монтажа или капитального ремонта это необ ходимо для контрольной проверки их качества и получения фактиче ских исходных характеристик плотности клапанов, а до капиталь ного ремонта - для уточнения объема ремонтных работ. Контрольн ая проверка плотности клапанов перед испытаниями автомата безопасности повышением частоты вращения предусматрива ется ОПЭ АС в связи с опасностью проведения таких испытаний, если клапаны не сохранили регламентированную плотность.

Стопорные клапаны, а при длительной работе турбины с пост оянной нагрузкой и регулирующие клапаны находятся в неизменном положении. При этом могут быть случаи заклинивания штоков в уплотнительных втулках из-за отложения солей, нарушения с иловых соединений с сервомоторами и другие отклонения, приводящ ие к зависанию клапанов. Расхаживание клапанов производится для выявления неполадок и своевременного их устранения.

В межремонтный период возможно постепенное ухудшение характеристик системы регулирования из-за износа золотн иков, штоков регулирующих клапанов, шарнирных соединений, а так же изза изменения зазоров трущихся пар, натяга пружин, характе ристик регулятора скорости, увеличения протечек рабочего масла , появления люфтов. Все это увеличивает степень нечувствительности и изменяет степень неравномерности, то есть изменяет форму статичес кой характеристики. При проведении работ по снятию статическ ой характеристики регулирования определяются все дефекты, отклонения в настройке и т.д. Такая работа должна проводит ься перед капитальным ремонтом.

В процессе ремонта системы регулирования и парораспреде ления могут быть внесены изменения, усовершенствования или зам енены детали, что может повлиять на характеристику системы регулирования. Поэтому после ремонта необходимо снять статическую характеристику системы регулирования и убе диться, что все параметры соответствуют требованиям ОПЭ АС.

237

Цели обучения

1.Описать назначение, состав, устройство и работу системы з ащиты турбоагрегата.

2.Указать назначение, конструкцию и принцип действия авто мата безопасности.

3.Объяснить назначение, устройство и работу регулятора безопасности.

4.Изложить назначение, конструкцию и работу защитного уст ройства.

5.Назвать назначение и состав блока стопорно-регулирующи х клапанов. Описать назначение, устройство и работу:

распределительного устройства;

сервомотора стопорного клапана; выключателя; расхаживающего устройства.

6.Изложить назначение, состав и принцип действия гидропри вода стопорной заслонки.

7.Описать назначение, устройство и работу стопорно-регули рующего клапана; привести его технические характеристики.

8.Указать назначение, принцип работы и устройство поворот ной заслонки.

Объяснить назначение, устройство и эксплуатацию системы защиты турбоагрегата.

Нормальная работа турбины обеспечивается системой регулирования при условии удовлетворительного состояни я всех ее элементов. Однако как в системе регулирования, так и в само й турбине могут возникнуть различного рода неисправности , в некоторых случаях настолько серьезные, что может потребо ваться немедленное прекращение подачи пара в турбину. Кроме того , турбина работает в комплексе с такими сложными агрегатам и, как реактор, конденсатор, регенеративные подогреватели, а чер ез генератор турбина связана с электрической сетью. Сложнос ть этих

агрегатов также не исключает возможности нарушения их ра боты, что может создать угрозу для турбины.

Поэтому паровая турбина оснащается системой защиты, автоматически предохраняющей ее от разрушения при разли чного рода неполадках как в ней самой, так и в элементах связанно го с ней оборудования. Каждая из защит турбины работает так, что пр и выходе параметра, по которому производится защита, в область недопустимых значений подача пара прекращается и не може т возобновиться автоматически даже в том случае, если парам етр вернется к нормальному значению. Турбина может быть пущен а персоналом только после выяснения причин срабатывания з ащиты и при уверенности в безопасности пуска.

Итак, система защиты предназначена для экстренного остан ова турбины в аварийных ситуациях.

Система защиты построена по принципу полной независимос ти от системы регулирования. Система защиты турбины К-1000-60/1500-2 - электрогидравлическая, с электрическими датчиками и гидравлической исполнительной частью. Только защита по повышению частоты вращения ротора выполнена механогидравлической. Частота вращения, при которой сраб атывает автомат безопасности - 111...112%. Максимальное динамическое увеличение частоты вращения после срабатывания автомат а безопасности в случае отказа регулирующих клапанов и зас лонок - 123%.

Оперативный персонал не успеет скорректировать действи я защиты в случае каких-либо отказов, поэтому основное требование к любой системе защиты - максимальная надежность срабатывания.

Быстродействие системы защиты выше быстродействия сист емы регулирования.

Гидравлический контур системы защиты включает в себя: механический автомат безопасности; золотники регулятора безопасности; два защитных устройства;

сервомоторы стопорных клапанов свежего пара и стопорных заслонок промперегрева с выключателями; гидравлические линии связи, объединяющие механизмы системы.

Преобразование электрических сигналов от технологическ их защит турбины в гидравлический импульс, воздействующий на исполнительные органы, осуществляется в защитных устрой ствах.

Наряду с автоматическими воздействиями на систему предусмотрена возможность останова турбоагрегата вручн ую воздействием на кнопки защитных устройств.

Устройство, описание работы

Конструктивно защитные устройства и выключатели выполн ены по беззолотниковому принципу, при котором сливные и подводя щие

сечения гидравлических линий перекрываются тарелками с 240 торцевым прилеганием. Отсутствие трущихся поверхностей обеспечивает высокую чувствительность и надежность мех анизмов системы защиты.

Система противоразгонной защиты в импульсных звеньях и в звеньях первых ступеней усиления продублирована: автома т безопасности с двумя кольцами, два золотника регулятора безопасности и два защитных устройства.

К каждому защитному устройству подведены линии защиты, объединяющие выключатели стопорных клапанов и стопорны х заслонок промперегрева обеих сторон турбины. Эти линии подпитываются маслом через дроссельные шайбы от напорно го коллектора пониженного давления.

Линии защиты подведены к полостям над мембранами выключа телей, а сливы из них перекрываются мембранами защитных устройс тв. Мембраны выключателей нижними торцевыми поверхностями перекрывают слив из рабочих полостей стопорных сервомот оров.

Связь между золотниками регулятора безопасности и защит ными устройствами обеспечивает линия управления защитных ус тройств, которая запитана от напорного коллектора пониженного да вления. Эта линия подведена к полости над мембранами защитных устройств, а слив из нее перекрывается золотниками регуля тора безопасности с одной стороны и двухседельными клапанами электромагнитов защитных устройств - с другой.

К полостям под мембраны защитных устройств подведены так же линии управления отсечными золотниками сервомоторов регулирующих клапанов свежего пара.

Взаимодействие механизмов системы защиты происходит сл едующим образом. После взведения защитных устройств и золотников регулятора безопасности импульсная линия через дроссел ьные шайбы наполняется маслом.

Давление в ней повышается до номинального значения в сило вой линии и вызывает посадку мембран защитных устройств и выключателей стопорных клапанов и стопорных заслонок на свои седла. В результате чего перекрываются сливы рабочего мас ла из линии защиты и полостей над поршнями сервомоторов.

Это вызывает перемещение сервомоторов на открытие стопо рных клапанов и заслонок, обеспечивая подвод пара к регулирующ им клапанам и заслонкам промперегрева и далее в турбину.

При срабатывании любого из колец автомата безопасности и , как следствие, перемещения золотников регулятора безопасно сти, или при подаче электрического сигнала на электромагнит упра вляющего устройства любого из защитных устройств, вызывающего перемещение двухседельного клапана, открывается слив из линии управления защитными устройствами.

Мембраны защитных устройств под действием возникшего пе репада давлений всплывают вверх с упора на седле, снижая давлени е масла в линиях защиты к выключателям сервомоторов стопорных кл апанов и стопорных заслонок.

Мембраны выключателей сервомоторов стопорных клапанов и заслонок срабатывают аналогично мембранам защитных уст ройств, открывая слив из рабочих полостей стопорных сервомоторо в и обеспечивая их перемещение с запорными органами.

При срабатывании мембран защитных устройств снижается давление масла и в линиях управления от регуляторов ГСР. Равновесие отсечных золотников нарушается, и они, перемещ аясь вверх, вызывают закрытие регулирующих клапанов свежего п ара и заслонок промперегрева.

Для поочередного закрытия (расхаживания) на полный ход стопорных клапанов и заслонок предусмотрены сливные вен тили на силовых линиях к сервомоторам. При открытии вентиля падае т давление в рабочей полости стопорного сервомотора, в резу льтате чего закрывается стопорный клапан или стопорная заслонк а. Частичное закрытие (расхаживание) выполняется расхажива ющими устройствами, установленными на каждом стопорном гидроп риводе.