Огурцов А.П. Паровые турбины ЛМЗ сверхкритических параметров

Подождите немного. Документ загружается.

Конденсатор имеет три горловины для присоединения трех выхлопных

патрубков ЦНД.

Для обеспечения заполнения трубных пучков охлаждающей во-

дой по всей высоте из верхней части выходных водяных камер при их

заполнении охлаждающей водой производится отсос воздуха. Для это-

го используются водоструйные эжекторы типа ЭВ-1-230 с расходом

рабочей воды около 230 м3/ч и напором 29,4 кПа.

Для отсоса паровоздушной смеси из парового пространства кон-

денсатора используют два водоструйных эжектора типа ЭВ7-1000

(рис. 10.2). Третий такой же эжектор является резервным. Расход воды

на каждый эжектор составляет 1000 м

/ч при напоре 29,4 кПа. Характе-

ристика эжекторов ЭВ7-1000 представлена на рис. 10.3. Подача воды

на водоструйные эжекторы производится двумя электронасосами

Д-3200-75 производительностью 2700 м3/ч при напоре 380 кПа. От

этих же насосов производится подача воды на водоструйный эжектор

ЭВ-1-230, который удаляет паровоздушную смесь из охладителя пара

концевых уплотнений турбины.

Рисунок 10.3. Характери-

стика эжектора ЭВ7-1000:

Рисунок 10.2. Схема водоструйного эжек-

тора:

Рвс-давление всасывания;

Gсв-расход сухого воздуха.

1-подвод воды; 2-сопло; 3-камера отсоса;

4-патрубок отсоса п.в.с.; 5-диффузор;

6-сброс воздушной смеси.

171

172

Уровень конденсата в конденсаторах регулируется и поддержи-

вается электронным регулятором уровня на отметке, расположенной

выше днища корпуса конденсатора на 300±100 мм.

Для откачки конденсата из конденсатора установлены три элек-

троконденсатных насоса, один из которых является резервным. Эти

насосы подают конденсат через ПНД в деаэратор.

Для срыва вакуума в конденсаторе в аварийных ситуациях пре-

дусмотрены две параллельно установленные задвижки с эле-

ктроприводами. Управление этими задвижками осуществляется со щи-

та управления. Открытие задвижек обеспечивает срыв вакуума в кон-

денсаторе за 2—3 мин.

10.2. РЕГЕНЕРАТИВНЫЕ ПОДОГРЕВАТЕЛИ.

Система регенеративного подогрева питательной воды состоит

из подогревателей замкнутого контура системы охлаждения электроге-

нератора (газоохладителей), охладителей пара лабиринтовых уплотне-

ний турбины, группы ПНД, деаэратора и группы ПВД (см. гл. 2).

В газоохладителях генератора в зимнее время теплота, отводи-

мая от генератора, используется для подогрева конденсата, откачивае-

мого из конденсатора турбины. В летнее время газоохладители генера-

тора охлаждаются циркуляционной водой.

В охладителях пара лабиринтовых уплотнений для нагрева ос-

новного конденсата используется теплота паровоздушной смеси, отса-

сываемой из концевых уплотнений. Отсос этой смеси в охладители па-

ра производится за счет вакуума, создаваемого в них водоструйным

эжектором ЭВ-1-230. В охладителях пара поддерживается абсолютное

давление 93—95 кПа. Охладители пара уплотнений включаются в тракт

основного конденсат между газоохладителями генератора и ПНД-1.

В новых модификациях турбоустановок в качестве первых двух

ПНД (турбина К-800-240-5) или второго ПНД (турбина К-300-240-3)

используются подогреватели смешивающего типа, остальные ПНД по-

верхностного типа (рис. 10.4). В прежних модификациях турбоустано-

вок все ПНД—поверхностные. Применение в новых модификациях

турбоустановок ПНД смешивающего типа (рис. 10.5) обусловлено их

более высокой тепловой эффективностью и отсутствием недогрева

конденсата по сравнению с ПНД поверхностного типа. ПНД смеши-

вающего типа вертикальные, выполнены по схеме с перекачивающими

насосами, которые отводят подогретый конденсат из корпуса ПНД в

следующий за ним подогреватель. Нагрев конденсата в смешивающем

подогревателе происходит за счет струйного дробления конденсата,

стекающего с верхних лотков ПНД вниз и конденсации греющего пара

из отборов на этих струйках.

Для предотвращения заброса конденсата или пароводяной смеси

из подогревателя в турбину, т.е. обратным ходом по трубопроводу от-

бора пара из турбины, ПНД оборудованы переливами в конденсатор

через гидрозатворы (в случае превышения допустимого уровня конден-

сата в ПНД), встроенными паровыми и водяными обратными клапана-

ми и электрическими защитами от превышения уровня конденсата в

подогревателе.

Рисунок 10.4. Поверхностный подогреватель низкого давления.

Поверхностные ПНД камерные, вертикальные. Они пред-

ставляют собой сборную конструкцию, состоящую из корпуса, трубной

системы и водяной камеры. Трубная система состоит из U-образных

коррозионно-стойких трубок диаметром 16 мм при толщине стенок

1 мм, изготавливаемых из нержавеющей стали. Трубки завальцовыва-

ются в трубной доске, разделяющей водяную камеру и паровое про-

странство корпуса ПНД. ПНД-З и ПНД-4 выполнены с встроенными

охладителями пара и конденсата, имеют электронные регуляторы

уровня конденсата греющего пара в корпусе ПНД.

173

По водяной стороне (стороне основного конденсата) подогрева-

тели рассчитаны на давление, развиваемое основными конденсатными

насосами в безрасходном режиме. Основные характеристики подог-

ревателей приведены в табл. 10.2.

Использование деаэраторов в регенеративных системах турбин

мощностью 300, 500 и 800 МВт обеспечивает надежную деаэрацию

питательной воды, высокую надежность подачи пара на уплотнения

турбины, исключающую недопустимый разогрев концов роторов и их

осевое удлинение, существенно повышает надежность работы котлов,

особенно при аварийных остановах энергоблоков, за счет подачи в ко-

тел подогретого конденсата, аккумулированного в баке деаэратора.

Рисунок 10.5. Смешивающий подогреватель низкого давления.

Группа ПВД состоит из трех аппаратов (в турбоустановке К-800-

240 две параллельные группы по три ПВД). Все ПВД поверхностные

(рис. 10.6), коллекторного типа, имеют по шесть раздающих и шесть

собирающих коллекторов. Поверхность нагрева представляет собой

одноплоскостную спираль из стальных трубок диаметром 32 мм с тол-

щиной стенки 5 мм, концы которой привариваются к раздающим и со-

бирающим коллекторам.

174

175

Таблица 10.2. Основные технические характеристики подогревателей.

Рабочее

давление,

МПа

Оборудование Тип подогревателя

По-

верх-

ность

нагре-

ва, м

пара

кор-

пусе

воды

труб-

ной

сис-

Рас-

ход

воды

/ч

Гид-

рав-

личе-

ское

сопро

тивле

ние,

кПа

Мас-

са без

воды,

Турбина К-300-240-3

Подогреватель замк-

нутого контура газо-

охладителей

ОВ-140

140 — — 600 34,3 —

Охладитель пара

уплотнений

ПС-115 115 0,196 2,55 700 41,2 —

ПНД-1 ПН-550-26-2-IVнж 580 0,196 2,55 700 40,2 18,2

ПНД-2 ПНСВ-800-2 — 0,08 — — — 8,8

ПНД-З ПН-550-2б-7IIнж 578 0,69 2,55 780 50 18,9

ПНД-4 ПН-550-26-7Iнж 580 0,7 2,55 780 50 18,1

ПВД-6 ПВ-1250-380-21 1300 0,21 37,3 1030 98 100,3

ПВД-7 ПВ-1700-380-51 1678 5 37,3 1030 118 140,3

ПВД-8 ПВ-1500-380-70 1558 6,9 37,3 1030 108 159,3

Турбина К-500-240-4

Подогреватель замк-

нутого контура газо-

охладителей

ОВ-700 700 — 0,49 850 47 18,45

Охладитель пара

уплотнений

ПС-220-1 220 0,098 3,14 1000 9,1 9,5

ПН

-1 ПНСВ-2000-1

—

019

—

ПН

-2 ПНСВ-2000-2

—

107

—

145

ПН

-З ПН-850-29-7-II 870 0

263 2

45 1310 88 23

ПН

-4 ПН-850-29-7-I 870 0

473 2

45 1310 98 24

Охладитель пара

уплотнений

ПС-300-33-0,25 300 0,024 3,24 1100 7,3 117

ПВ

-6 ПВ-2300-380-17 2100 1

77 37

3 1730 412 163

ПВ

-7 ПВ-2300-380-44 2100 4

02 37

3 1650 471 183

ПВД-8 ПВ-2300-380-61 2100 5,88 37,3 1530 334 211

Турбина К-800-240-5

Подогреватель замк-

нутого контура газо-

охладителя

ОВ-700 700 — 0,49 1400 127 18,45

Охладитель пара

уплотнений

ПС-220-1 220 0,098 3,14 1700 270 95

ПН

-1 ПНСВ-2000-1

—

ПН

-2 ПНСВ-2000-2

—

114

—

145

ПН

-3 ПН-1900 32-7-IIнж 2150 0

284 3

14 1919

1230 568

ПНД-4 ПН-1900-32-7-Iнж 2330 0,588 3,14 1939, 1029 555,4

Охладитель пара

уплотнений

ПС-300-33-0,25 300 0,024 3,23 1692 170 11,7

ПВД-6 ПВ-1600-380-17 1560 1,53 37,3 1390 2390 125,2

ПВД-7 ПВ-2000-380-40 2135 3,92 37,3 1390 2390 141,7

ПВД-8 ПВ-1600-380-66 1650 6,45 37,3 1390 2390 153,2

Рисунок 10.6. Поверхностный подогреватель высокого давления.

В каждом ПВД имеются выделенные зоны охлаждения (съема

перегрева) отборного пара, зона конденсации и зона охлаждения кон-

денсата греющего отборного пара (охладитель дренажа). В ПВД име-

ются электронные регуляторы уровня конденсата греющего пара. Они

оборудованы групповым защитным устройством, которое отключает их

по питательной воде при повышении уровня конденсата в корпусе лю-

176

177

бого из них до первого предела защиты и пропускает питательную воду

помимо ПВД. При этом автоматически должны закрываться и электро-

задвижки на подводе пара из отборов турбины к ПВД. На ПВД уста-

навливаются предохранительные клапаны для защиты корпуса от не-

допустимого повышения давления пара. Для предотвращения повыше-

ния давления питательной воды в трубной системе при отключении

ПВД по воде предусматриваются обратные клапаны на байпасе запор-

ной задвижки на выходе питательной воды из последнего ПВД. Пре-

дельное давление, на которое рассчитаны ПВД, составляет 37,3 МПа.

Для обеспечения отопления и горячего водоснабжения электро-

станции и прилегающих к ней населенных пунктов во всех последних

модификациях паротурбинных установок конденсационного типа, к

которым относятся и турбины мощностью 300, 500 и 800 МВт, преду-

сматривается возможность нерегулируемых отборов пара на нужды

теплофикации и установки сетевых подогревателей. Как правило, уста-

навливается два сетевых подогревателя—основной и пиковый. В ос-

новном сетевом подогревателе производится подогрев сетевой воды до

90—100° С.. При необходимости, например при температурах наруж-

ного воздуха ниже минус 10—15 С, включается пиковый подогрева-

тель, который обеспечивает повышение температуры сетевой воды до

130—140° С. Подогреватели сетевой воды снабжаются водоуказатель-

ными и местными контрольно-измерительными приборами, а также

регулирующими клапанами и электронными регуляторами уровня кон-

денсата греющего пара.

10.3. ПИТАТЕЛЬНЫЕ АГРЕГАТЫ И

ВСПОМОГАТЕЛЬНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ.

В турбоустановках мощностью 300, 500 и 800 МВт для подачи

питательной воды из деаэратора через группу ПВД в котельные агрега-

ты используются питательные насосы с паротурбинными приводами.

В последние годы для турбоустановок К-300-240 используют

питательные центробежные насосы типа ПН-1135-340, имеющие пода-

чу до 1150 м

/ч с напором до 33 МПа при частоте вращения ротора

5100 мин

-1

. В качестве привода этого насоса применяется паровая тур-

бина Р-12-15П (ОР-12П) мощностью 12,5 МВт. Турбина работает на

отборе пара с начальными параметрами 1,37 МПа, 450° С и с противо-

давлением 0,12 МПа. Диапазон изменения частоты вращения ротора

турбины составляет 4720—6000 мин

-1

Для турбоустановок К-800-240 используется питательный насос

ПН-1500-350 центробежного типа, имеющий подачу воды до 1500 м

/ч

с напором до 34,4 МПа при частоте вращения ротора 4700 мин

-1

. Для

привода этого насоса применяют конденсационную паровую турбину

К-17-15П (ОК-18ПУ) мощностью 15,5 МВт, работающую на паре с

давлением 1,4 МПа и температурой 440° С. Турбина имеет свой кон-

178

денсатор. Диапазон изменения частоты вращения ротора турбины от

3800 до 4800 мин

-1

. Этот тип турбины применяется и для привода пита-

тельных насосов в турбоустановках К-500-240.

Для откачки конденсата из конденсаторов и смешивающих по-

догревателей применяются конденсатные насосы, основные характери-

стики которых приведены в табл. 10.3.

Таблица 10.3. Основные технические характеристики насосов.

Оборудование Тип насоса

Произ-

води-

тель-

ность,

м3/ч

Напор,

МПа

Частота

враще-

ния,

мин

-1

Турбина К-300-240-3

Насос конденсатный верти-

кальный

1 ступени

2 ступени

Насос эжекторной установки

КсВ-500-85

КсВ-500-150

Д-3200-33

500

3200

0,834

1,472

0,324

985

1480

985

Турбина К-500-240-4

Насос конденсатный верти-

кальный

I ступени

II ступени (со снятым коле-

сом)

III ступени

Насос эжекторной установки

КсВ-1000-95

КсВ-1600-90У4

КсВ-1500-140

Д-2500-45 (20 НСД)

1000

1300

1500

2500

0,932

0,441

1,372

0,44

1000

1480

735

Турбина К-800-240-5

Насос конденсатный

I ступени

II ступени

III ступени

питательных турбонасосов

Насос эжекторной установки

КсВ-1000-95

КсВ-1500-140

Кс-125-50

Д-3200-75

1000

1500

2700

0,932

1,372

0,49

0,38

1000

1480

735

Для защиты турбины от разгона обратным потоком пара на тру-

бопроводах отборов к ПВД-6 и ПВД-8, деаэратору, приводной турбине

питательного насоса и подогревателям ПНД-З и ПНД-4 установлены

обратные клапаны (КОС), управляемые гидравлическими сервомото-

рами, рабочей средой которых является конденсат, подаваемый от кон-

денсатных насосов. Для очистки охлаждающей воды от неорганиче-

179

ских и органических примесей перед подачей ее на маслоохладители

турбоустановки и газоохладители генератора устанавливаются фильт-

ры типа ФС.

11. ОСОБЕННОСТИ СБОРКИ И

МОНТАЖА ТУРБИН И ДРУГОГО

ОБОРУДОВАНИЯ ТУРБОУСТАНОВКИ.

11.1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ ПО СБОРКЕ

ПАРОВЫХ ТУРБИН НА ЗАВОДЕ-

ИЗГОТОВИТЕЛЕ.

В процессе изготовления турбины в объединении применяются

различные методы сборки, начиная от сборки узлов из отдельных дета-

лей, укрупняющих их в более сложные сборочные единицы и заканчи-

вая общей сборкой паровой турбины в единый турбоагрегат.

Существующая производственная схема очередности про-

ведения основных работ состоит в следующем:

¾ гидравлическое испытание корпусов цилиндров паровых турбин;

¾ комплектование узлов и блоков паровой турбины, участвующих

в общей сборке;

¾ подготовка и размещение на плитовых настилах универсальных

стендов опорных приспособлений и других устройств для установки

и общей сборки паровой турбины;

¾ общая сборка и испытания паровой турбины согласно техниче-

ским условиям, предъявление и сдача отделу технического контроля

(ОТК) всего комплекса выполняемых работ;

¾ разборка турбин после контрольной общей сборки и испытаний;

¾ дефектация и проведение отдельных мелких доводочных работ;

¾ окончательная окраска узлов и деталей на специальном участке,

оборудованном современными окрасочными и сушильными камера-

ми;

¾ консервация деталей и узлов согласно инструкции;

¾ комплектация и упаковка продукции согласно специальной от-

правочной документации;

¾ погрузка упакованной продукции на железнодорожные плат-

формы и специальные транспортеры.

В специализированных цехах и пролетах объединения, участ-

вующих в изготовлении отдельных частей паровой турбины, преду-

смотрено полное изготовление узлов и соответствующих блоков,

180

включая их сборку и испытание на специальных стендах в цехах-

изготовителях.

Цеха-поставщики отдельных блоков, узлов и деталей поставляют

их на сборочно-испытательную станцию (СИС) после проведения в

цехе-изготовителе соответствующих испытаний и сдачи ОТК в уста-

новленном порядке. Узлы и детали, участвующие в общей сборке, по-

ступают на СИС только перед началом общей сборки очередной тур-

бины в сроки и очередности согласно технологическому процессу об-

щей сборки.

Основные узлы и сборочные единицы паровой турбины подают-

ся цехами-изготовителями на СИС в следующей стадии готовности и

комплектности:

¾ ЦВД и ЦСД, полностью изготовленные, с установленными

шпильками горизонтального разъема, но разобранные по половинам;

¾ ЦНД, полностью изготовленные, с пригнанными фундаментными

рамами, установленными шпильками горизонтального и вертикально-

го разъемов;

¾ роторы ЦВД, ЦСД и ЦНД в сборе, полностью изготовленные и

отбалансированные на специальном разгонном стенде;

¾ корпуса подшипников, полностью изготовленные, собранные на

фундаментных рамах, с окончательно смонтированными комплек-

тующими узлами регулирования и маслопроводами, прошедшие ис-

пытания на специальных стендах;

¾ вкладыши, полностью изготовленные, комплектно для всего тур-

боагрегата;

¾ детали проточной части, полностью изготовленные;

¾ узлы парораспределения и узлы системы автоматического регули-

рования, полностью изготовленные, прошедшие испытания на специ-

альных стендах;

¾ комплектующие детали, полностью изготовленные и в полном

комплекте (покупное оборудование, приборы, электрооборудование,

виброаппаратура, запасные части, а также крепежные детали);

¾ грузоподъемные приспособления, полностью изготовленные в

комплекте, испытанные на специальных стендах.

Перед сборкой и в процессе сборки отдельных деталей и узлов в

сборочные единицы технологическим процессом предусмотрены опре-

деленные пригоночные и доводочные работы. В паротурбостроении,

даже на современном уровне развития, к неизбежным пригоночным и

доводочным работам следует отнести следующие: шабрение с провер-

кой на краску, когда добиваются плотного прилегания плоских сопря-

гаемых поверхностей; опиливание, когда размеры и форма деталей,

заданных допуском чертежа на сопряжение, не могут быть выполнены

механической обработкой; обрубка, когда устраняют пороки литья, а

станочная обработка невозможна или нецелесообразна; притирка, когда