Отчет по практике на ТЭЦ

    13 Защита турбины 

    Необходимость защиты турбины

    Нормальная  работа турбины обеспечивается системой регулирования при условии удовлетворительного  состояния всех элементов. Кроме того, турбина работает в комплексе с такими сложными агрегатами, как котел, конденсатор, регенеративные и сетевые подогреватели, а через электрический генератор турбина связанна с электрической сетью. Сложность этих агрегатов также не исключает возможности нарушения их работы, что может создать угрозу для турбины.

    Поэтому паровая турбина оснащена системой защиты, автоматически предохраняющей ее от разрушения при разного рода неполадках как в ней самой, так и в элементах связанного с ней оборудования ТЭЦ.

    Необходимость в немедленном прекращении подачи пара в турбину возникает при:

1. увеличение частоты вращения сверх допустимой;
2. недопустимом осевом сдвиге ротора относительно статора;
3. снижении давления масла в системе смазки ниже предельно допустимого уровня;
4. недопустимом повышении давления в конденсаторе;
5. отклонении температуры свежего пара от допустимых пределов;
6. Недопустимом снижении уровня масла в масляном баке;
7. Недопустимом повышении давления в паровом пространстве сетевых подогревателей;
8. Недопустимом повышении уровня конденсата греющего пара;
9. Недопустимом повышении уровня конденсата в деаэраторе;
10. Недопустимом повышении вибрации подшипников турбины.

    Для предупреждения тяжелых последствий  перечисленных явлений в любой  турбине предусмотрена защита.

    Каждая из защит турбин работает так, что при выходе параметра, по которому производится защита, в область недопустимых значений подача пара прекращается и не может возобновится автоматически даже в том случае, если параметр вернется к нормальному значению. Турбина может быть пущена персоналом только после выяснения причин срабатывания защиты и при уверенности в безопасности пуска.  

    Исполнительные  органы  системы  защиты

    Исполнительными органами системы зашиты являются стопорные  и обратные клапаны.

    Каждая  турбина снабжена одним или несколькими стопорными клапанами, расположенными перед регулирующими клапанами. Стопорные клапаны должны быстро и надежно сработать для прекращения подачи свежего пара в турбину. При этом в блочных установках пар, выработка которого котлом не может быть прекращена мгновенно направляется через быстродействующую редукционно-охладительную установку (БРОУ) в конденсатор или через предохранительные клапаны, расположенные на паропроводе, в атмосферу. 

    Защита  турбины от разгона  

    Разгон  турбины сверх допустимой частоты вращения турбоагрегата может произойти по двум основным причинам: либо при нарушении связей (муфт) между отдельными валами турбогенератора, когда с какого–либо из валов снимается нагрузка, либо при отключении электрического генератора от сети.

    Первая  причина должна быть, безусловно, исключена  при всех обстоятельствах путем правильного выбора размеров и сборки муфт.

    Вторая  причина в практике эксплуатации действует достаточно часто, поэтому турбоагрегат и его система регулирования и защиты должны быть выполнены с учетом такой возможности.

    Система защиты турбины от разгона так  же, как и любая система регулирования, состоит из датчика, промежуточных звеньев и исполнительных органов. 

    Защита  турбины от осевого  сдвига ротора

    При чрезмерном осевом сдвиге ротора возникают задевания вращающихся деталей о неподвижные, приводящие к разогреву и тепловым деформациям соприкасающихся деталей. Это в свою очередь вызывает разбалансировку ротора, усиленную вибрацию турбины и прогрессирующее развитие задевания вплоть до полного ее разрушения.

    В качестве импульса для работы системы  защиты по осевому сдвигу служит значительное перемещение гребня упорного подшипника, например, при расплавлении баббитовой заливки колодок. Обычно применяют датчики гидравлического или электрического типа.

    В мощных турбинах применяют чаще всего  электромагнитный датчик, посылающий при опасном смещении ротора импульс на электромагнитный выключатель, который перемещает золотник  обеспечивающий срабатывание золотников регулятора безопасности и всей системы защиты. 

    Защита  турбины от повышения  давления в конденсаторе

    Эта защита является третьей по важности для турбины. Внезапное падение  вакуума в конденсаторе турбины, как правило происходит в следствие  прекращения или резкого уменьшения подачи охлаждающей воды. Ухудшение вакуума приводит к повышению температуры в выходном патрубке. Это вызывает коробление и нарушение работы вкладышей подшипников, повышенную вибрацию турбины, появление повышенных вибрационных напряжений в лопатках последних ступеней и их поломки.

    Защита  при повышении давления в конденсаторе выполняется двухступенчатой. Специальное вакуум-реле при повышении давления  в конденсаторе примерно до 70 кПа подает импульс на электромагнитный выключатель вызывающий срабатывание системы защиты. Второй ступенью защиты по вакууму являются тонкие предохранительные паронитовые мембраны, устанавливаемые обычно на выходных патрубках. При нормальной работе турбины прочность и плотность мембран достаточны, чтобы предупредить подсосы воздуха в конденсатор, а при повышении давления в выходном патрубке выше атмосферного происходит разрыв мембран с выпуском пара в машинный зал.    
 

    Библиографический список. 

   1. Программа  производственной практики: Методические  указания для спец. 100100 «Электрические станции», 3-4 курс – Киров: Изд.ВятГТУ,1999. – 9 с..

   2. Правила технической эксплуатации  эл. станций и сетей РФ/ Минестерство  топлива и энергетики РФ, РАО  «ЕЭС России»: РД 34.20.501-95. – 15-е  изд., перераб. и доп. – М.: СПО ОРГРЭС, 1996. – 160 с..

   3. Инструкции, правила, нормативные  документы, схемы, чертежи по  описанию, принципу работы, эксплуатации и т.д. из архива ТЭЦ-4.

   4.  Теплофикационные паровые турбины  и турбоустановки: Учебное пособие  для вузов. – М.: Издательство  МЭИ, 2002. Трухний А.Д., Ломакин Б.В.