Раздел 6 Обслуживание турбинной установки на режиме, запуск и остановка.

ПТУ:

1. Пуск

Подготовка и пуск из холодного состояния. Ввод установки а действие в каждом конкретном случае должен производиться в строгом соответствии с инструкцией завода-строителя. Поэтому здесь рассматриваются только общие положения. Подготовка СПТУ к действию состоит из следующих операций.

1. Тщательно прогреваются и продуваются паропроводы до тех пор, пока не прекратится вытекание конденсата (обычно че­рез 10—15 мин). Подъем давления в паропроводе следует произ­водить со скоростью 0,1 МПа в минуту с повышением темпера­туры на 5°С, если на это нет других рекомендаций.

2. Для сокращения времени подготовки одновременно с про­греванием паропровода вводят в действие конденсационную уста­новку (циркуляционный и конденсатный насосы, эжекторы) и поднимают вакуум.

3. Пускают масляный насос, проверяют давление масла и убеждаются, что масло поступает на все подшипники и в доста­точном количестве. Воду на маслоохладитель подают, когда тем­пература масла достигает 35—40°С.

Чрезвычайно важное значение имеет правильное прогревание турбины перед пуском.

Обычно ротор турбины прогревается быстрее статора. Поэто­му в лопаточном аппарате и уплотнениях должны предусматри­ваться такие осевые зазоры, которые допускали бы разность в удлинениях ротора и статора. Эта разность достигает тем боль­шего значения, чем быстрее производится пуск турбины, и посте­пенно уменьшается по мере того, как турбина приходит в устано­вившееся рабочее состояние.

Критерием для оценки правильности прогрева турбины слу­жит разность температур в различных частях (точках) ее корпу­са. Особенно тщательно следует прогревать ТНД, имеющую боль­шие массы статора и ротора. Наиболее характерные деформации корпуса ТНД при прогревании показаны на Рисунке 52.

Обычно разность между температурами нижней и верхней ча­стей корпуса, указываемая в инструкциях по обслуживанию, не должна превышать 35°С. В пре­делах 35—40°С должна быть разность между температурами фланцев и болтов горизонталь­ного разъема. Особенно опасны случаи, когда болты холоднее фланцев, при этом в них возникают громадные напряжения, которые могут повлечь за собой параметры пара остаточные деформации с пос­ледующим пропариванием фланцев при выравнивании температур.

а — нормальный прогрев; б — повышенная разность температур во внутреннем корпусе; в — неравномерный прогрев верхней и нижней половин наружного корпуса; г — повышенная раз­ность температур, как во внутренней, так и в наружной частях корпуса

Активные турбины с дисковыми роторами, небольшим числом ступеней и большими зазорами в лопаточном аппарате требуют менее длительного прогрева, чем турбины реактивные. Время прогрева турбин, специально рассчитанных на быстрые и частые пуски, обычно не превышает 15 мин. Турбины, предназначенные для привода вспомогательных механизмов, допускают пуск из холодного состояния без предварительного прогрева.

Для турбин высокого давления в зависимости от конструкции и начальных параметров пара время прогрева может колебаться от 1 до 8 ч и даже более (ввиду массивности фланцев и большой толщины стенок корпуса — Рисунок 20).

При соприкосновении с холодными стенками пар конденсиру­ется. Конденсат обладает во много раз большим коэффициентом теплоотдачи, чем пар; поэтому его скопление в отдельных частях корпуса приводит к неравномерному прогреванию турбины. Поэто­му очень важно вести тщательное наблюдение за работой дре­нажных устройств, добиваясь, чтобы во время прогревания все внутренние части корпуса турбины оставались сухими. После прогревания турбины вакуум в конденсаторе доводят до нор­мальной величины.

На Рисунке 21 показаны последовательность операций по подго­товке к действию и график пуска СПТУ судов типа «София». До­водить частоту вращения до номинальной необходимо при быст­ром переходе через критическую зону.

Пуск после кратковременной остановки. При пуске частично остывшей турбины необходимо учитывать, что ее ротор будет не­сколько искривлен, даже если его регулярно проворачивали.

Рисунок 21. Порядок подготовки СПТУ к действию на примере танкера типа «София»

Поэтому частично остывшая турбина требует более длитель­ного прогревания на малой частоте вращения для уменьшения кривизны вала до приемлемой величины. Если при повышении частоты вращения возникает вибрация, то необходимо ее снизить и затем поднимать только после дополнительного прогрева.

2. Остановка

Перед прекращением подачи пара в турбину, которое производится медленным закрытием ма­неврового клапана, следует проверить работу вспомогательного (резервного) масляного насоса. При остановке турбины, работа­ющей на турбогенератор, замеряют время выбега или снимают кривую выбега. При уменьшении давления в камере регулировоч­ной ступени на концевые уплотнения подается пар.

После прекращения вращения ротора немедленно включается валоповоротное устройство, постепенно уменьшается подача пара на эжекторы и концевые уплотнения с тем, чтобы не допустить подсоса холодного воздуха в уплотнения и не вызвать чрезмер­ного охлаждения шеек вала.

Для равномерного охлаждения шеек вала турбин с парамет­рами 4,5 МПа и 450°С прокачку масла через подшипники ведут в течение 30—45 мин после прекращения подачи пара на турби­ну. Если масса ротора большая, то он остывает медленно (20— 40 ч). Прокачка масла через подшипники позволяет снизить тем­пературу баббита вкладышей (которая поднимается после оста­новки турбин), предохраняет от отпотевания внутренние части подшипников и вал в масляных карманах от коррозии. Поэтому прокачку масла рекомендуется вести после остановки турбины не менее 2—4 ч.

После остановки турбины за­писывают значения тепловых расширений корпуса и осевого положения ротора. Все вспомо­гательные механизмы могут быть остановлены или оставлены в работе в зависимости от состояния моря, характера и длительно­сти стоянки.

Рисунок 22. Изменение прогиба ротора с момента остановки турбины

При остановке на продолжительное время до полного охлаж­дения следует с целью предотвращения коррозии корпуса турби­ны открыть все дренажи и проворачивать ротор валоповоротным механизмом.

При остановке на 20—30 дней отключаются все паропроводы и дренажи, подается горячий воздух для поддержания темпера­туры турбины на 5—10°С выше температуры окружающей среды.

На время остановки турбины до трех месяцев и более следует покрыть все детали консервирующими смазками, разобрать уз­лы, но без вскрытия корпуса, отключить паропроводы, все дрена­жи, обеспечить герметизацию концевых уплотнений. При этом следует руководствоваться инструкциями завода-строителя.

3. Обслуживание на режиме.

Нормальная эксплуатация тур­боагрегата характеризуется посто­янными или медленно изменяющи­мися значениями нагрузки при до­пустимых колебаниях параметров пара, вакуума и других величин, определяющих экономичную и надежную работу турбины.

При нормальной эксплуатации термические напряжения в деталях и узлах турбины, как правило, не­значительны, а механические на­пряжения находятся в допустимых пределах.

В это время турбоустановка ра­ботает в автоматическом режиме, участвуя в регулировании парамет­ров отпускаемой электрической и те­пловой энергии.

При нормальной работе в обя­занности обслуживающего персона­ла входят:

а) контроль за основными параметрами турбоустановки;

б) контроль за работой системы регулирования и местных автоматов;

в) контроль за работой отдельных узлов и механизмов агрегата;

г) проверка и опробование элементов защиты, аварийной сигнализации и автоматики включения резерва согласно установленному графику;

д) опробование резервного оборудования;

е) периодическая смазка узлов, не обеспеченных централизованной смазкой;

ж) периодическая запись показаний приборов в суточную ведомость;

з) ведение вахтенного журнала, журнала оперативных переключений, журнала дефектов оборудования:

и) поддержание санитарного со­стояния на своем рабочем месте, контроль за соблюдением правил техники безопасности и противопо­жарной техники.

В случае необходимости обслу­живающий персонал выполняет все переключения и операции по изме­нению электрической и тепловой на­грузки, регулированию параметров отборного пара, изменению режима работы бойлерной установки, испа­рителей, деаэраторов, регенератив­ных подогревателей и т. д.

Безопасность работы оборудова­ния остается задачей первостепен­ной важности и в условиях нормаль­ной эксплуатации. С этой точки зре­ния особенно внимательному конт­ролю подлежат:

а) давление и температура свежего пара;

б) давление и температура пара промежуточного перегрева;

в) нагрев масла, колодок и вкладышей в упорном и опорных подшипниках;

г) вибрация турбоагрегата;

д) давление масла в системе смазки турбоагрегата;

е) давление масла в системе уплотнений генератора;

ж) уровень масла в баке;

з) давление водорода в системе охлаждения генератора;

и) расход охлаждающей воды в системе охлаждения генератора;

к) перепад давлений на послед­нюю ступень в турбинах с противо­давлением;

л) температура выхлопного па­трубка конденсационной турбины;

м) давление пара в контрольных ступенях турбины.

Наличие на современных турбоустановках всего комплекса автома­тизации и защит не освобождает обслуживающий персонал от лично­го контроля за безопасной работой оборудования.

.

Список использованной литературы:

1. Верете А. Г., Дельвинг А. К. Судовые пароэнергетические установки и газовые турбины: Учебник — М. Транспорт, 1982 —358 с

2. Мануилов В.П. Эксплуатация судовых энергетических установок. Учебник для вузов морского флота. — М. Транспорт, 1979 —166 с

3. Балабанович В.К., Пантелей Н. В.\

4. Турбины теплоэлектростанций Методические рекомендации по выполнению курсового проекта Минск. БНТУ, 2005 —106 с

5. Конструкции газотурбинных установок. Шварц В. А. М., «Машиностроение», 1970, стр. 436.

6. Шаратов А.С. Чуб О.П. Судовые энергетический установки: конспект лекция для студентов дневной и заочной форм обучения по направлению «Судовождение и энергетика судов» - Керчь., КГМТУ, 2012 – 196с.