Balakovskaya - Турбина, ТПН, маслосистема

251

Гидропривод стопорной заслонки

Гидропривод предназначен для управления стопорной засл онкой промперегрева по сигналам командных устройств системы з ащиты.

Гидропривод состоит из следующих сборочных единиц, выпол ненных одной группой:

сервомотора;

выключателя; расхаживающего устройства.

При повышении давления масла в линии защиты до номинально го тарелка (6) перекрывает перетечки масла из камеры “А” в кам еру “Б”. В результате этого в камере “А” повышается давление м асла, подводимого через шайбу, до давления силового масла. Порш ень (5) сервомотора начинает перемещаться, сжимая пружины (4). При этом шток (3) посредством рейки (2) поворачивает вал с шестерней, н а конце которого закреплена полумуфта (1), соединенная с пол умуфтой промежуточной передачи. Проворачивание вала промежуточ ной передачи приводит к проворачиванию вала заслонки промпе регрева. Повышение давления в камере “А” сервомотора приводит к перемещению поршня на открытие заслонки.

Срыв давления в камере “А” сервомотора приводит к перемещ ению поршня усилием пружин на закрытие заслонки. Это происходи т в результате падения давления масла в линии защиты по сигна лу командных устройств системы защиты. При перемещении порш ня на закрытие заслонки сброс масла из камеры “А” осуществляет ся в камеру “Б”, соединенную трубопроводом с камерой “В” серво мотора, где при движении поршня (5) возникает разряжение. Этим обеспечивается максимальное быстродействие гидроприво да независимо от удаленности от органов защиты.

Для периодического опробования гидропривода предусмотр ено частичное и полное расхаживание. Частичное расхаживание осуществляется с помощью расхаживающего устройства. При перемещении золотника расхаживающего устройства масло из-под поршня сервомотора сливается в дренаж и сервомотор перемещается на закрытие до тех пор, пока его поршень не пе рекроет отверстие в корпусе. Частичное расхаживание можно произв одить вручную по месту или дистанционно со щита управления воздействием на электромагнит.

Полное расхаживание осуществляется с помощью вентиля сильфонного типа. При открытии вентиля масло из-под поршн я сервомотора сливается в дренаж. Сервомотор закрывается.

Дистанционный контроль положения сервомотора и заслонк и осуществляется конечными выключателями при их крайних положениях “открыт-закрыт”.

Исполнительные органы системы защиты

Стопорно-регулирующий клапан

Устройство

Стопорный клапан служит для быстрого прекращения подачи пара в турбину при срабатывании защиты. Регулирующий же клапан предназначен для изменения расхода пара в турбину и может занимать любое промежуточное положение, определяемое на грузкой турбины.

252

Гидропривод стопорной заслонки

1-полумуфта

2-рейка

3-øòîê

4-пружины

5-поршень

6-тарелка

Надежность работы турбоагрегата в значительной мере опр еделяется конструктивным исполнением органов парораспределения.

В турбинах широкое применение нашли комбинированные сто порнорегулирующие клапаны, в которых уменьшено дросселирован ие при перетекании пара из стопорного клапана в регулирующие.

Впервые экономичную конструкцию стопорно-регулирующего клапана применила фирма “Броун-Бовери”.

Стопорно-регулирующий клапан

1-корпус

2-седло

3-регулирующий клапан

4-стопорный клапан

5-øòîê ÑÊ

6-øòîê ÐÊ

7-траверса

8-пружины

9-рычаг

10-уплотнение штока СК

11-ñèòî

253

В одну и ту же горловину пар с одной стороны подводится, а с другой отводится.

В этом случае пар дросселируется лишь один раз, что уменьшает потерю на дросселирование, но поток пара дважды меняет направление движения в клапанах, что несколько увеличивает потерю.

ХТГЗ предложил конструкцию, в которой пар имеет только один поворот, что, как показали расчеты, дает существенное (почти в два раза) снижение потерь на дросселирование в стопорных и регулирующих клапанах.

Стопорный и регулирующий клапаны могут совершать свои полные ходы при любом положении каждого из них. Приводы клапанов независимы.

В камеру “Б” корпуса (1) подводится свежий пар от главных паропроводов.

Дроссельный клапан (3) закрытого типа имеет разгрузочный клапан и опирается на нижнюю часть седла

(2). Клапан открывается через траверсу (7) рычагом с кулачным приводом, а прикрывается с помощью пружин (8).

Шток (6) регулирующего клапана проходит внутри трубчатого штока

(5) стопорного клапана (4), опирающегося на то же седло, только на верхнюю его часть.

Стопорный клапан, так же как и регулирующий, имеет свой разгрузочный клапан.

Привод стопорного клапана осуществляется с помощью рычага (9), шарнирно связанного со штоком сервомотора стопорного клапана.

Недостатком рассмотренного комбинированного клапана является то, что при попадании под клапан твердого предмета сразу выходят из строя оба клапана: стопорный и регулирующий.

При этом разрушение турбины почти неминуемо.

Установка сита (11) перед клапанами, казалось бы, не устраняет полностью эту опасность, но многолетний опыт эксплуатации клапанов подобного типа не подтвердил выдвинутого предположения.

Ни одного случая выхода из строя клапанов подобного типа не было отмечено, и поэтому можно считать, что опасения были напрасны.

Перед подъемом стопорного клапана сначала открывается е го разгрузочный клапан, выполненный заодно с трубчатым шток ом. Разгрузочный клапан соединяет полость внутри стопорног о клапана с полостью над ним. Пар попадает в камеру “А”, повышая давлен ие в ней. Перепад давления на клапане уменьшается, и тем самым снижается усилие сервомотора, необходимое для перемещен ия стопорного клапана. Уменьшение перепада давлений на стоп орном клапане и возможность его открытия достижимы лишь при зак рытых регулирующем и его разгрузочном клапанах (при условии их плотности по посадочным местам). В этом заключается суть п аровой блокировки стопорного клапана. При открытых либо неплотн ых регулирующем и его разгрузочном клапанах невозможно пов ысить давление под стопорным клапаном до величины, при которой сервомотор сможет преодолеть перепад давлений на клапан е.

Для уменьшения протечек пара вдоль штока стопорного клап ана в его крышке выполнено лабиринтовое уплотнение (10) в виде вт улок с кольцевыми канавками. Через определенные расстояния во в тулках выполнены радиальные сверления для отвода протечек пара в соответствующие отсосы - в IV и V отборы и эжектор уплотнений .

При открытом стопорном клапане давление в камере “А” устанавливается равным давлению свежего пара. Перед подъ емом регулирующего клапана сначала открывается его разгрузо чный клапан, выполненный заодно со штоком. При открытии разгру зочного клапана давление в камере “А” понижается до величины, приемлемой по условиям запаса мощности сервомотора. Для т ого,

чтобы регулирующий клапан, находясь в промежуточных поло жениях, был всегда прижат к своему штоку, применено его паровое нагружение. Оно обеспечивает постоянное усилие на клапан благодаря тому, что в разгрузочный цилиндр подается свежи й пар через щель, сечение которой увеличивается по мере открыти я клапана. Эта щель образуется дросселирующим пояском стопорного к лапана и специально спрофилированной поверхностью разгрузочно го цилиндра. Применение парового нагружения устраняет опас ность осевой вибрации клапана и повышает надежность его срабат ывания.

Находясь в паровом потоке, стопорный и регулирующий клапа ны подвержены пульсации в осевом и радиальном направлениях , а также крутильным колебаниям. Для предупреждения закручи вания потока и образования кольцевого вихря вокруг клапана в ко рпусе имеется вертикальное литое ребро.

Примечание:

При открытом стопорном клапане свежий пар поступает в сепараторы-пароперегреватели. При срабатывании защиты одновременно с прекращением доступа пара в турбину отсекается его подача в сепараторыпароперегреватели.

Технические характеристики

Стопорный клапан, его шток со втулками, ползун рычага, шарн ир с опорами изготовлены из хромомолибденовой стали. Для повы шения износостойкости и эрозиостойкости этих деталей их повер хности упрочнены путем азотирования.

Регулирующий клапан и его шток также выполнены из хромомолибденовой стали и азотированы.

256

1-корпус

2-обойма

3-затвор

4-âàë

5-втулка

6-сальниковая набивка

7-роликоподшипник

8-смотровой люк

9-штифт

10-áîëò

11-седло

12-уплотнительное полукольцо

Заслонка промперегрева Дó1200 - поворотного типа. Внутри цельнолитого корпуса (1), в плоскости, перпендикулярной ос и заслонки и совпадающей с осью расточки под вал, закреплен о седло (11). Седло состоит из двух полуколец, изготовленных из нержавеющей стали. Крепление полуколец к корпусу осущест влено с

помощью болтов (10). В расточках корпуса установлены обоймы (2) с двухрядными роликоподшипниками (7). (Подшипники пригодны для работы в перегретом или влажном паре без смазки при температуре до 260 ÎС.) На подшипники опирается вал (4), на котором при помощи плотной посадки и штифтов (9) закреплен затвор (3). В пазу затвора установлены и заштифтованы уплотнительные полукольца (12) из нержавеющей стали, запор ные кромки которых при закрытом затворе упираются в кольцево е седло корпуса, благодаря чему обеспечивается плотность заслон ки. Выход вала со стороны гидропривода уплотнен сальниковой набив кой (6), поджимаемой втулкой (5).

Возможность осмотра внутренних полостей заслонки во вре мя ремонта обеспечивается наличием в корпусе смотровых люк ов (8).

Особенностью конструкции заслонки является то, что ее кор пус не имеет фланцевых разъемов и вварена непосредственно в рес ивер. Это повышает надежность заслонки.

Корпус, верхняя крышка и затвор заслонки изготовлены из л итой углеродистой стали марки 25Л. Нижняя крышка сделана из лист овой стали 20. Вал выполнен из высокопрочной хромомолибденовой стали и подвергнуты азотированию для придания им повышен ной износостойкости и коррозиостойкости. Все остальные внут ренние детали: опоры подшипников, детали уплотнения валов, запор ные кольца затворов и корпусов изготовлены из нержавеющей ст али.

259

Цели обучения

1.Объяснить состав турбонасосного питательного агрегата .

2.Изложить назначение и принцип работы предвключенного питательного насоса ПТА 3800-20.

3.Указать технические характеристики и устройство бустер ного насоса.

4.Назвать способы эксплуатации и характерные неисправнос ти предвключенного питательного насоса.

5.Описать назначение, технические характеристики, устрой ство и принцип работы главного питательного насоса ПТА 3750-75.

6.Раскрыть назначение, конструкцию и принцип действия уст ройства контроля осевого положения ротора питательного насоса, п ривести его технические данные.

7.Перечислить приемы эксплуатации и возможные неисправно сти питательного насоса.

8.Изложить назначение паровой турбины К-12-10ПА (ОК-12А), назвать ее технические характеристики.

9.Указать особенности конструкции турбины ÎÊ-12À.

10.Объяснить назначение, привести технические данные, опис ать устройство и работу редуктора приводной турбины.

Объяснить назначение, устройство и эксплуатацию турбопитательного насосного агрегата.

260

Надежность работы питательного насоса требует прежде вс его исключения вскипания воды в нем. Поэтому деаэраторные бак и поднимают над отметкой установки питательных насосов. Дл я существенного уменьшения высоты подъема деаэраторов пр именяют питательные установки с бустерным насосом. Вероятность к авитации всегда выше для быстроходных насосов. Бустерный насос выб ирается тихоходным. Основной напор создается быстроходным питат ельным насосом, подпор для которого создает бустерный насос, иск лючая тем самым возможность кавитации.

Для блоков ВВЭР-1000 резервирование питательных насосов не предусмотрено. Оба установленных питательных насоса раб отают на общий питательный коллектор. При выходе из строя одного и з них соответственно на 50% снижается мощность блока. Отсутствие резервирования объясняется выбором для этих насосов турбопривода. Многоступенчатые турбины требуют прогрев а перед пуском и не могут поэтому использоваться как резервные.

Существует два типа привода для питательных насосов - электропривод и турбопривод с установкой специальной пр иводной турбины. Электропривод наиболее распространен благодар я своей простоте, быстроте включения и высокому КПД. Для электроп ривода используют асинхронные двигатели, верхний предел единич ной мощности которых ограничен. Синхронные электродвигател и не ставят таких ограничений, но они менее удобны при пуске и в эксплуатации. Положительными качествами турбопривода я вляются экономичное регулирование производительности насосов изменением числа оборотов, непосредственный привод пита тельного насоса без редуктора и неограниченная единичная мощност ь. Для атомных станций турбопривод имеет еще и то преимущество, что в случае аварийного обесточивания энергоблока питание ре актора может продолжаться.

На Балаковской АЭС применяются турбопитательные насосн ые агрегаты, в состав которых входят:

бустерный насос ПТА 3800-20 (1); главный насос ПТА 3750-75 (5);

приводная паровая турбина К-12-10ПА (ОК-12А) (4) с редуктором (3).

Валы насосов, редуктора и приводной турбины соединяются зубчатыми муфтами (2). Агрегат устанавливается на специаль ном колонном фундаменте (6), под которым расположено вспомогательное оборудование.

Предвключенный питательный насос ПТА 3800-20

Назначение, принцип работы.

Бустерный насос ПТА 3800-20 (НПО «Насосэнергомаш», Сумы) предназначен для подачи питательной воды из деаэратора с давлением 7 кгс/см2 в главный питательный насос ПТА 3750-75 блоков АЭС с реакторами ВВЭР-1000 с давлением, обеспечивающи м бескавитационную работу главного насоса.

В условном обозначении насоса ПТА 3800-20 цифры и буквы означают:

ПТА - насос предвключенный питательный с приводом от паро вой турбины, для АЭС;

3800 - подача, м3/÷;