Конструкция турбин с противодавлением. ПБ в турбинном цехе

Большую роль могут сыграть силы, действующие па шейки вала со стороны  масляного слоя в опорных подшипниках  при динамических смещениях шеек вала. При появлении всех этих сил  система склонна к автоколебаниям, частота которых примерно соответствует  одной из критических скоростей  валопровода, обычно наименьшей. Как показал опыт нагружения некоторых турбин большой мощности, колебания начинаются внезапно, при определенной нагрузке и также внезапно исчезают, когда нагрузка снижается.

Чем больше мощность, передаваемая ротором, чем плотнее пар, т. е. чем выше давление пара, чем ниже критическая  частота ротора, тем скорее может  возникнуть низкочастотная вибрация. Очевидно, что при определенных условиях можно говорить о предельной, так  называемой пороговой мощности цилиндра высокого давления и тем самым всего агрегата .

Возможность появления низкочастотной вибрации должна учитываться при  проектировании турбины, а на изготовленных  агрегатах иногда приходится предпринимать  ряд специальных мер. В первую очередь они касаются конструкции  уплотнений. Желательна такая конструкция, при которой, несмотря на относительно малые протечки, прогиб ротора или  же .выработка зазоров, например, при неправильно проведенных переходных режимах не привели бы к низкочастотной вибрации. Пример такого рода уплотнений показан на рис. 4.18, в. Во многих случаях эффективным способом является использование опорных подшипников с эллиптической расточкой вкладыша и особенно сегментных.

В ряде конструкций скорость пуска  турбины и количество пусков за весь ресурс времени работы агрегата, т. е. показатели его маневренности, ограничиваются температурными градиентами и концентрацией  напряжений в роторах высокого и (при промперегреве) среднего давления. Поэтому обращается особое внимание на уменьшение концентрации напряжений, связанной с выточками на валу в зоне уплотнений, с пазами под шпонки насадных дисков, галтелями первых дисков, откованных заодно с валом. Лимитирующим показатели маневренности может стать разгрузочный диск, находящийся в высокотемпературной зоне. Иногда для уменьшения концентрации напряжений используются уплотнения не только без так называемых тепловых канавок, но и вообще упрощенного типа — без ступенек, хотя при этом возрастают протечки пара.

Ротор покоится на опорных подшипниках. Подшипники воспринимают нагрузку от ротора и дополнительные усилия, которые  могут появиться при парциальном  подводе пара, редукторной связи, неправильной работе гибкой муфты и  из-за небаланса ротора.

В мощных турбинах применяются только подшипники скольжения с постоянной подачей масла. Следует учесть, что  шейки валов крупных турбин вращаются  с большими окружными скоростями, достигающими 70 м/с и более. Опорные подшипники имеют баббитовую заливку и довольно мощные вкладыши. Для лучшей центровки валоировода, компенсации несовпадения осей подшипника и ротора, более равномерного восприятия осевого давления всеми колодками упорного подшипника во многих случаях вкладыши выполняются двойными; причем внутренний со сферической поверхностью.

Упорный подшипник служит для установки  ротора в осевом положении и восприятия осевых усилий. При этом следует  учитывать, что по ряду причин осевое усилие, действующее на упорный подшипник, может оказаться существенно выше расчетного. Увеличение осевого усилия может вызываться изменением размеров в проточной части, увеличенными зазорами в диафрагменных уплотнениях, отложениями на лопатках. Могут существенно меняться осевые усилия при переходных процессах, особенно в турбинах с промперегревом. Кроме того, на осевые усилия могут влиять защемления в подвижных (гибких) муфтах, нерасчетные усилия от генератора и т. д. Следует помнить, что при некоторых аварийных ситуациях упорное усилие также может возрасти. В связи с этим упорные подшипники выбираются с большим запасом.

В мощных турбинах используются упорные  подшипники с несколькими самоустанавливающимися колодками. Между колодками и  упорным диском (гребнем подшипника) должна находиться масляная пленка, для  чего необходима непрерывная подача масла. Подшипник проектируется  так, чтобы в худшем случае при  осевом сдвиге ротора и расплавлении баббитовой заливки в проточной  части не произошло задевание  ротора о неподвижные детали турбины. Во многих случаях колодки, изготавливаемые  из бронзы, вообще выполняют без  заливки.

Упорный подшипник имеет колодки  с двух сторон. Если направление  осевого усилия во всех режимах не меняется и определено достаточно надежно, то вторая группа так называемых установочных колодок может иметь меньшие  размеры. В ряде машин обе группы колодок одинаковы.

Упорный гребень может быть выполнен заодно с валом, что чаще всего  встречается в цельнокованых  роторах (см., например, рис. 10.5), или  посажен на вал с натягом .В некоторых турбинах КТЗ упорным гребнем является диск центробежного масляного насоса. В ряде конструкций подшипник имеет два гребня, у каждого из которых своя группа колодок .

Очень часто упорный подшипник  объединяется с опорным: они имеют один общий вкладыш. В остальных случаях эти подшипники располагаются рядом. Иногда на валу выполняются два упорных диска, каждый со своими колодками воспринимающими усилие в противоположном направлении. Между дисками располагается упорный подшипник.

При проектировании турбины важную роль играет расположение упорного подшипника- чем дальше находится ступень от упорного подшипника, тем больше требуются осевые зазоры в проточной части. Увеличенные осевые зазоры и связанные с этим повышенные протечки в ступени особенно неблагоприятны в первых ступенях турбины с наименьшими высотами лопаток. Поэтому обычно упорный подшипник располагается со стороны первых ступеней ЦВД. В некоторых многоцилиндровых турбинах он располагается между ЦВД и ЦСД, что к тому же позволяет несколько сократить тепловые перемещения в ступенях ЦСД и ЦНД,

Для смазки подшипников турбинное  масло подается специальными насосами, которые могут устанавливаться  на валу турбины, быть связанными с  валом через редук горную передачу или независимыми. В частности, возможно использование масляных насосов с электроприводом. При пуске и остановке турбины, а также в аварийных ситуациях недопустимо прекращение подачи масла, в связи с чем необходим специальный насос. За последнее время нашли распространение подшипники с полостями, располагаемыми над вкладышем и залитыми маслом, откуда при аварийной остановке турбины с неработающими масляными насосами масло подается в подшипники.

Для равномерного охлаждения ротора и облегчения последующего пуска  турбины предусматривается возможность  проворачивания ротора, для чего служат специальные валоноворотные устройства, чаще всего связанные с муфтой, соединяющей роторы турбины и генератора.

При конструировании турбины особое внимание обращается на обеспечение  надежности при всех режимах ее работы, на сокращение времени для ее пуска  и остановки, на повышение экономичности. Немаловажную роль в эксплуатации играет удешевление ремонта и сокращение времени, необходимого для ревизии  и ремонта, так называемая ремонтопригодность, что также должно учитываться  при создании агрегата.

Итоговым показателем проектируемой  конструкции являются затраты на выработку электроэнергии, которые  зависят от эксплуатационных затрат, т. е. в первую очередь от экономичности  турбинной установки, от стоимости  оборудования, и в том числе  турбоагрегата. Поэтому стоимость  турбины оказывает существенное влияние на проектирование агрегата, выбор его конструкции и материалов, технологичность. Большое значение имеет надежность оборудования. Авария и даже просто внеплановая остановка  турбины, необходимость в частых ревизиях в конечном итоге увеличивают  стоимость вырабатываемой электроэнергии.

Техника безопасности  и противопожарные  мероприятия.

  1.Ремонт турбоагрегата производится  только по наряду.

1.1.Допуск по наряду осуществляется  только после того, как турбина  надежно отключена от трубопроводов  задвижками или заглушками и  выполнены все мероприятия, указанные  в наряде. Заполнение вакуумной  системы разрешается производить  только после остывания металла  ЦВД ниже 700С. Проверку плотности вакуумных схем турбин наливом воды проводить только по программе, утвержденной главным инженером НЧ ТЭЦ и письменного оформления факта окончания проверки плотности и полного опорожнения вакуумной схемы.

1.2.Допуск посторонних лиц, для  осмотра, к ремонтируемым или  работающим турбоагрегатам разрешается  только в сопровождении администрации  цеха и с разрешения НСС  и НС цеха.

1.3.При производстве наладочных  работ на турбоагрегатах и  их вспомогательном оборудовании, ответственность за координацию  действий по выполнению общих  мероприятий по технике безопасности  несет администрация цеха (предприятия).

  Ответственность за организацию  и выполнение мероприятий по  ТБ несет руководство наладочной  организации. Все наладочные работы  производятся по программе, утвержденной  главным инженером ТЭЦ.

  2.Пожарная безопасность при  обслуживании турбоагрегатов.

2.1.Обтирочный материал должен  храниться в  металлических  ящиках с отделением для грязного  и чистого материала. Грязный  материал убирать ежедневно.

  2.2.Полы должны быть сухими. Разлитые по полу вода и масло должны немедленно убираться.

  2.3.Все горячие поверхности турбоустановки и паропроводов расположенные вблизи маслопроводов и против их фланцевых соединений должны быть заизолированы и обшиты металлическим покрытием.

  2.4.Спецодежда с масляными пятнами должна своевременно подвергаться стирке. Сушка на трубопроводах спецодежды и обтирочного материала запрещается.

 2.5.Строительные деревянные леса должны иметь воздушный зазор не менее 10мм от горячих поверхностей.

2.6.Запрещается проведение ремонтных  работ на масло и газопроводах работающих турбин.

2.7.Все огневые работы с применением  газо и электросварки выполняются по пожарному разрешению. Участок проведения огневых работ очищается от легко- воспламеняющихся предметов и материалов. Место проведения работ контролируется в течении 2,5 час на случай возникновения загораний.

2.8. Проведение огневых работ  у работающих генераторов ближе  10 метров запрещается.  

1. При пуске, останове турбоустановке  категорически запрещается присутствие  посторонних лиц на турбине.  Допуск посторонних лиц разрешается  администрацией ТЦ.

2. Запрещается длительное нахождение  персонала напротив водомерных  колонок, фланцевых соединений, работающих  под давлением.

3. При выполнении любых работ,  выполняемых по наряду.

4. Систематически проверять наличие  прихватки электросваркой безразъемных вентилей ВАЗ.

5. При открытии безразъемных вентилей ВАЗ. Не допускать отворачивание бугелей, из-за отсутствия прихватки их электросваркой (возможны случаи обрыва сварки).

6. При продувке сеток маслобака  турбин персонал не должен  иметь в карманах посторонних  предметов. Выемка и установка  сеток должна производиться двумя  работниками. Работать в рукавицах  ЗАПРЕЩАЕТСЯ.

7. При снятии крышек, лючков с  маслобака должны применяться  меры  предотвращающие попадание посторонних предметов в маслобак. Прокладки под крышки маслобака должны быть из маслостойкого материала.

8. В целях предотвращения повреждения  тепловых сетей, бойлеров и  пиковых котлов при необходимости  изменения гидравлического режима  работы тепловых сетей, бойлеры перед переключениями необходимо ставить в известность НСКЦ, который обязан предварительно погасить горелки на пиковых котлах, после чего разрешается  выполнение операции на сетевых подогревателях, сетевых насосах.

9. При ремонте генераторов на  подводе водорода должен быть  выполнен видимый разрыв (демонтировать  катушку в газовом посту).

10. Все водомерные колонки сосудов,  должны быть ограждены защитными  кожухами.

11. Не допускать попадание воды, масла на токопроводы, в камеру АГП.

12. Персонал ТЦ к  токопроводам генератора не подходит, обслуживать их ему запрещается.

13. При необходимости очистке  трубной системы конденсаторов,  бойлеров, циркводоводов, сетепроводов, трубная система обезваживается. Вскрыть люка. Проверить содержание кислорода в камерах, водоводах и если оно не менее 20%,разрешается допуск персонала в водяную камеру после тщательной вентиляции. Осмотр производится бригадой не менее трех человек, причем осматривающий должен иметь страховую веревку со страхующим поясом.

14. При осмотре трубных досок  бойлеров, конденсаторов, отверстия подвода воды должны предварительно перекрываться досками толщиной не менее=40мм.

15. Перед закрытием люков конденсаторов,  бойлеров, водоводов НСТЦ обязан лично проверить отсутствие досок, посторонних предметов в камерах и особенно проверить отсутствие людей в камерах, трубопроводах.

 Обязательно проверить, что  весь персонал на рабочих местах  и не кто не упал и не  остался в водоводе и т.д.

16. При производстве ремонтных  работ  в маслобаке, должны  соблюдаться следующие требования:

  а) бак должен тщательно  вентилироваться душирующей вентиляционной установкой.