Balakovskaya - Турбина, ТПН, маслосистема

Министерство Российской федерации по атомной энергии. Концерн “Росэнергоатом”. Балаковская Атомная Электростан.ция СЛУЖБА ПОДГОТОВКИ ПЕРСОНАЛА Системы турбинного отделения. Часть 2. Турбина К-1000-60/1500-2. Системы отборов турбины RD, RH и питания приводов обратных клапанов

81

Клапаны отборов турбины выполнены одновременно как обра тные и защитные. В исправном обратном клапане тарелка (5) затвора «следует» за потоком, опускаясь на седло при уменьшении р асхода до нуля. Обратный поток пара в турбину возникает при недос таточно быстром закрытии или при зависании затвора обратного кла пана. В первом случае обратный поток кратковременный. Во втором, если гидродинамическое воздействие на тарелку клапана со сто роны обратного потока не стронет ее с места и не восстановит, пу сть с задержкой, нормальной работы обратного клапана, поток пар а длится несколько десятков секунд и может привести к разгону турбоагрегата. Воздействие обратного потока на тарелку - единственное средство, которое может закрыть затвор, если привод клапана неисправен.

При закрытии стопорных клапанов турбины или отключении генератора от сети поступает сигнал на соленоидный клапа н, подающий силовой конденсат в полость над поршнем (3) и принудительно закрывающий обратный клапан. При этом шток (4) опускается вниз и тарелка клапана садится на седло. При сн ятии давления конденсата пружина переместит поршень вверх, од нако при этом тарелка останется на месте до тех пор, пока кинетичес кая энергия поступающего пара не повернет тарелку и не открое т клапан до положения, указанного на рисунке пунктиром. В случае об ратного потока пара или воды положение поршня не будет иметь ника кого значения.

Стрелка указателя перемещения, закрепленная на штоке, поз воляет контролировать работу сервомотора, а также и затвора клап ана. Чтобы показания указателя были правильными, его стрелка п ри закрытом обратном клапане должна быть на нуле, что еобход имо периодически проверять.

Угол открытия затвора близок к 50 градусам, что сводит к мин имуму гидравлическое сопротивление обратного клапана. Поскол ьку небольшие колебания расхода происходят практически все гда, тарелка регулярно поворачивается, осуществляя саморасх аживание подвижных соединений затвора.

Обслуживание.

При нормальной работе турбины неисправность обратного к лапана, как правило, внешне ничем не проявляется. Поэтому для пров ерки надежности клапанов необходимо их периодически проверя ть: убедиться в закрытии затвора после отключения расхода па ра через обратный клапан и проверить исправность привода. Эти опер ации выполняются перед пуском и остановом турбины, а при непре рывной ее работе - раз в месяц. Контроль за положением затвора и пр ивода осуществляется с помощью системы контактной сигнализац ии и по местным указателям открытия.

Для проверки обратного клапана и одновременного расхажи вания его необходимо выполнить следующие операции:

закрыть задвижку на паропроводе к опробуемому клапану и по указателю открытия убедиться, что тарелка опустилась н а седло; включить электромагнит, воздействующий на импульсный

клапан гидравлического привода, и убедиться, что привод сработал. Проверить, что стрелка указателя открытия затво ра (привода) находится на делении «ноль»; взвести гидравлический привод, прекратив подачу конденс ата от импульсного клапана;

открыть задвижку на паропроводе отбора и убедиться в открытии обратного клапана.

Расхаживание обратного клапана возможно без закрытия за движки на паропроводе отбора. При этом обратный клапан может не закрыться полностью.

Проверка и расхаживание обратных клапанов на отборах к турбоприводам питательных насосов и деаэраторам должны сопровождаться мерами, исключающими нарушение нормальн ого режима работы турбоустановки.

Заедания в клапане или приводе могут быть ликвидированы многократным расхаживанием. Если таким путем неполадки н е устраняются, дефект должен быть устранен. Работа турбины с отбором, на котором обратный клапан неисправен, запрещается.

Министерство Российской федерации по атомной энергии. Концерн “Росэнергоатом”. Балаковская Атомная Электростан.ция СЛУЖБА ПОДГОТОВКИ ПЕРСОНАЛА Системы турбинного отделения. Часть 2. Турбина К-1000-60/1500-2. Системы отборов турбины RD, RH и питания приводов обратных клапанов

82

В соответствие с инструкцией по эксплуатации турбоагрег ата перед пуском турбины до набора вакуума необходимо производить внутренний осмотр КОС-600, КОС-800, КОС-1000, КОС-1200 через люки на трубопроводах за обратными клапанами или на корпу сах клапанов. Проверку КОС-400 следует производить при снятой крышке клапанов.

При внутреннем осмотре обратных клапанов контролироват ь: концентричность уплотнительных поверхностей тарелки и корпуса; поверхность ходовых частей открытием тарелки;

надежность стопорения неподвижных деталей; состояние рычага подвески и тарелки клапана.

При срабатывании защиты турбины проверка закрытия обрат ных клапанов на линиях отборов обязательна.

Система питания гидравлических приводов обратных клапанов

Назначение, состав

Система питания приводов обратных клапанов паропроводо в отборов предназначена для подачи основного конденсата н а сервомоторы обратных клапанов с целью обеспечения их принудительного закрытия в режимах останова и сброса наг рузки, а также расхаживания на полный ход каждого клапана в отдель ности, не снижая при этом специально нагрузку турбоагрегата.

Система включает в себя:

коллекторы подвода конденсата к КОС; коллектор индивидуального расхаживания КОС; импульсные клапаны; сетчатые фильтры; трубопроводы, арматуру, КИП.

Описание работы

Рабочей средой системы питания приводов обратных клапан ов отборов турбины является конденсат, отбираемый из напорн ого трубопровода конденсатных насосов второй ступени. А в слу чае его отсутствия - питательная вода после деаэраторов.

Надежная очистка конденсата - необходимое условие нормал ьной работы системы. Особенно много различных загрязнений кон денсат содержит в период после ремонтов. Поэтому на пути конденс ата установлены фильтры.

К приводам обратных клапанов паропроводов отборов конде нсат поступает по двум параллельным линиям. На каждой из них им еются два вентиля с электромагнитным приводом. Вентили использ уются в качестве импульсного клапана: в них электрический импуль с на срабатывание преобразуется в гидравлический. Наличие дв ух импульсных клапанов повышает надежность подачи конденс ата к сервомоторам. В режиме нормальной эксплуатации энергобл ока импульсные клапаны находятся в закрытом положении. После замыкания конечных выключателей любых двух стопорных кл апанов с разных сторон турбины импульсные клапаны открываются и обеспечивают поступление конденсата на посадку обратны х клапанов. Защитные вентили на трубопроводах Ду 32 перед КОС всегда открыты.

В обвод импульсных клапанов конденсат направляется в лин ию индивидуального расхаживания КОС. Таким образом, коллект ор

турбины КОС на воды подачи Схема

основной конденсат после КЭН-II ступени

RD50S01

RD50S02

RH82S04

RH82S05

питательная вода после деаэраторов

â

Ду 32 дренажный бак

RD10S01

I отбор

RD20S01

II

Подогреватель высокого давления ¹7

Подогреватель высокого давления ¹6

Пароперегреватель первой ступени СПП

Коллектор собственных нужд

Турбопитательный

насос

Подогреватель низкого давления ¹4

Пиковый подогреватель сетевой воды

Подогреватель низкого давления ¹3

Подогреватель второй ступени сетевой воды

Подогреватель первой ступени сетевой воды

83

Министерство Российской федерации по атомной энергии. Концерн “Росэнергоатом”. Балаковская Атомная Электростан.ция СЛУЖБА ПОДГОТОВКИ ПЕРСОНАЛА Системы турбинного отделения. Часть 2. Турбина К-1000-60/1500-2. Системы отборов турбины RD, RH и питания приводов обратных клапанов

84

индивидуального расхаживания обратных клапанов при нор мальной эксплуатации находится под давлением, вентили перед КОС закрыты.

Чтобы открытие импульсного клапана сразу же вызвало сраб атывание привода, подводящие коммуникации, включая надпоршневую п олость сервомотора, должны быть постоянно заполнены водой: тольк о при этом условии повышенное давление сразу же передается на п оршень сервомотора. Потеря времени на заполнение коммуникаций в одой может достигать 5-10 секунд, что практически сводит к нулю эффективность системы приводов. Поэтому коллектор расха живания соединен с коллекторами посадки КОС перемычками, на котор ых установлены ограничительные диафрагмы. Диафрагмы подоб раны таким образом, чтобы избыточное давление после закрытых импульсных клапанов составляло 1 кгс/см2.

Внимание!

Перед индивидуальным расхаживанием обратного клапана отбора защитный вентиль необходимо закрыть. В противном случае под давление будет поставлен общий коллектор и произойдет посадка группы КОС.

Гидравлический затвор, установленный на сливном коллект оре, гарантирует постоянное заполнение водой всех элементов системы. Заполнение трубопроводов и сервомоторов водой уменьшае т также возможность их корродирования, поскольку в деаэрированн ом конденсате коррозионные процессы происходят значительн о медленнее, чем во влажном воздухе. Сервомотор контактируе т с горячим корпусом обратного клапана. Организованный пост оянный проток конденсата через сервомотор обеспечивает его охл аждение и препятствует вскипанию воды в надпоршневой полости.

Опробование гидравлических приводов обратных клапанов необходимо проводить перед каждым пуском и остановом тур бины, а при непрерывной ее работе - через 800-1000 часов. Время закрытия обратного клапана от момента включения импульс ного

клапана до появления сигнала о посадке тарелки на седло н е должно превышать одной секунды.

Причинами недостаточного быстродействия привода могут быть: наличие воздуха в системе; малый расход воды, подаваемой в сервомотор (из-за

медленного открытия импульсных клапанов или из-за повышенного гидравлического сопротивления элементов системы); повышенное механическое сопротивление при движении

(заедание сервомотора).

Клапан с электромагнитным приводом

Назначение, установка.

Клапаны с электромагнитным приводом предназначены для установки на трубопроводах в качестве запорных устройст в турбоустановок АЭС. Тип клапана - Т26292 - 100М.

Направление подачи рабочей среды - на золотник (по стрелке на корпусе клапана).

Установочное положение клапанов - электромагнитным прив одом вверх. Присоединение клапанов к трубопроводу - на сварке.

За каждые 10000 часов непрерывной работы турбоустановки допускается до 100 одиночных срабатываний клапана при пере паде давления на закрытом клапане до 25 кгс/см2 и напряжении 220 В постоянного тока в кратковременном режиме, а именно: продолжительность включения электромагнитного привода не более 15 минут с последующим включением не ранее, чем через два ча са.

Разовая продолжительность температуры рабочей среды 100ÎС для клапана не более 30 минут, а суммарная за весь срок службы - не более 500 часов.

Министерство Российской федерации по атомной энергии. Концерн “Росэнергоатом”. Балаковская Атомная Электростан.ция СЛУЖБА ПОДГОТОВКИ ПЕРСОНАЛА Системы турбинного отделения. Часть 2. Турбина К-1000-60/1500-2. Системы отборов турбины RD, RH и питания приводов обратных клапанов

Министерство Российской федерации по атомной энергии. Концерн “Росэнергоатом”. Балаковская Атомная Электростан.ция СЛУЖБА ПОДГОТОВКИ ПЕРСОНАЛА Системы турбинного отделения. Часть 2. Турбина К-1000-60/1500-2. Системы отборов турбины RD, RH и питания приводов обратных клапанов

86

При подаче напряжения на катушку электромагнитного прив ода УА1 сердечник поднимается и открывает отверстие «а». Среда по д давлением сбрасывается из надмембранной полости через о тверстие «а». Из-за того, что сброс давления происходит быстрее, чем подача среды в надмембранную полость через калиброванное отвер стие «б», на мембране возникает перепад давления, необходимый для открытия основного прохода клапана. Под воздействием раб очей среды запорный узел поднимается вверх. Клапан открыт.

В случае отсутствия электропитания клапан может быть отк рыт с помощью ручного дублера (7) электромагнитного привода и зафиксирован, при необходимости, в открытом положении руч ным дублером (8) основного затвора. Для открытия клапана ручны м дублером необходимо ручку на электромагнитном приводе У А1 повернуть до упора из положения «авт» в положение «ручн», шток (9) установить в верхнее крайнее положение. Открытие затвора произвести путем вращения рукоятки до упора по часовой ст релке.

Закрытие клапана ручным дублером при отсутствии электро питания осуществляется в обратном порядке: вывернуть ручной дубл ер основного затвора; ручку на электромагнитном приводе УА1 повернуть до упора в исходном положении «авт».

Для закрытия клапана при работе от электромагнитного при вода необходимо запитать электромагнитный привод УА2 и одновр еменно снять напряжение с электромагнитного привода УА1. После з акрытия клапана отключить питание электромагнитного привода УА 2, но не ранее, чем через 15 секунд.

Обслуживание.

Для ввода клапана в действие необходимо: подать рабочую среду;

подать напряжение на электромагнит УА2 в течение 3...5 секунд для сброса воздушной подушки из подмембранной полости через сливной отвод в трубопровод; для открытия клапана подать напряжение на катушку электромагнита УА1.

Обслуживания во время работы клапаны не требуют. Во время эксплуатации следует производить периодические осмотры . Кабель электромагнита должен быть заземлен с помощью винта зазе мления (10) и надежно уплотнен в сальниковом вводе во избежание попадания воды на катушку электромагнита.

Для вывода клапанов из действия следует обесточить электромагнитные приводы и прекратить подачу рабочей ср еды.

Ревизия и необходимый ремонт клапанов производятся чере з четыре года, а также для устранения неисправностей, возникающих при эксплуатации или с целью замены резино-технических детал ей.

Внимание!

Категорически запрещается снимать клапаны с трубопровода и производить работы по устранению неисправностей при наличии давления рабочей среды в трубопроводе и клапане, а также при включенном в сеть электромагните.

Если клапан снимается с трубопровода, то разборка и сборк а его должны производиться в специально оборудованном помеще нии. Если разборка и сборка клапана производится без снятия ег о с трубопровода, должны быть приняты меры по обеспечению чис тоты рабочего места. Возможность загрязнения и попадания пост оронних предметов во внутреннюю полость клапана и трубопровода д олжна быть исключена.

Возможные неисправности

Министерство Российской федерации по атомной энергии. Концерн “Росэнергоатом”. Балаковская Атомная Электростан.ция СЛУЖБА ПОДГОТОВКИ ПЕРСОНАЛА Системы турбинного отделения. Часть 2. Турбина К-1000-60/1500-2. Системы отборов турбины RD, RH и питания приводов обратных клапанов

89

Цели обучения

1.Уяснить влияние влажности пара на характеристики турбоагрегатов.

2.Изобразить и охарактеризовать термодинамический цикл с сепарацией и промежуточным перегревом.

3.Объяснить схему установки промежуточного сепаратораперегревателя.

4.Описать пленочный и циклонный сепараторы.

5.Назвать назначение, состав, конструктивные характерист ики и основные параметры сепаратора-пароперегревателя СПП-1000.

6.Объяснить устройство и принцип работы СПП.

7.Для СПП привести приемы эксплуатации, технологические ограничения, характерные неисправности и методы их устра нения.

8.Сформулировать назначение, перечислить основные технич еские данные и характеристики мембранного предохранительного устройства МПУРС-250-16.

9.Описать конструкцию, изложить принцип работы и вопросы обслуживания МПУРС.

Объяснить назначение, устройство и эксплуатацию системы промежуточного перегрева пара RB.

90

Влияние влажности пара на характеристики турбоагрегатов

С развитием АЭС с водоохлаждаемыми реакторами, в парогенераторах которых вырабатывается насыщенный пар, приобрел особое значение вопрос о влиянии влажности на характеристики паротурбинных установок.

Для турбин на насыщенном паре большая часть ступеней рабо тает на влажном паре. Влага может присутствовать в потоке пара в в иде тумана, капель или пленок, движущихся по поверхностям под вижных и неподвижных элементов проточной части и срывающихся в в иде струй и капель.

Термодинамическим параметром такого двухфазного потока является степень сухости пара х.

õ = 1 - ó

где у - степень влажности.

В свою очередь:

óì = mæ /(mæ + mï)

Здесь mæ è mï - массы соответственно жидкости и пара в рассматриваемом объеме. Это массовая степень влажности.

Различают также объемную степень влажности:

óî = Væ /(Væ + Vï)

ãäå

Væ è Vï - объемные доли фаз.

Влажность пара снижает внутренний относительный КПД тур бины и вызывает эрозионный износ проточной части.

Влияние влажности на КПД

Влияние влажности на КПД обусловлено неизбежными затрат ами энергии на разгон и отбрасывание капель влаги, на трение п отока пара о капли и о пленки влаги, а также увеличением концевых потерь и тормозящим воздействием ударов капель, срывающи хся пленок и т.д.

Внутренний относительный КПД турбины при работе на влажн ом паре:

η0âë = η0ïï χñð

100

ãäå η0ïï- внутренний относительный КПД турбины на

перегретом паре; χñð- средняя сухость пара в %.

Из этого следует, что с увеличением влажности на 1% происход ит снижение η0 íà 1%.

Влияние влажности пара на надежность турбоагрегата

Влияние влажности пара на надежность турбоагрегата обус ловлено интенсификацией процессов коррозии и эрозии. В процессе расширения насыщенного пара в турбине его влажность непр ерывно увеличивается и достигает значений, недопустимых по усло виям эрозионного износа проточной части. В потоке пара образую тся капли влаги разных размеров, обладающих различными траекториями и скоростями.