Огурцов А.П. Паровые турбины ЛМЗ сверхкритических параметров

Подождите немного. Документ загружается.

221

3) обезжиривание внутренних поверхностей трубопроводов по

окончании горячей отмывки путем введения в «последнюю» воду де-

тергента ОП-7 (ОП-10);

4) химическая очистка путем введения ортофосфорной кислоты

в воду, приготовленную для раствора. По достижении заданной кон-

центрации кислоты в растворе (2,5—3%) дозируется расчетное количе-

ство заранее растворенного в отдельной емкости трилона Б;

5) дренирование раствора, водная отмывка водой с температурой

60—80

С, с введением в конце отмывки пассивирующего агента;

6) тщательное дренирование системы и сушка внутренних по-

верхностей трубопроводов горячим воздухом.

Гидравлическое испытание маслопроводов на плотность выпол-

няется на этапе отмывки маслосистемы отдельными контурами холод-

ной технической водой.

Отдельно следует сказать о водно-химической очистке мас-

лопроводов для работы на огнестойкой жидкости.

Опыт показал, что, как правило, не следует применять промывку

трубопроводов системы регулирования ортофосфорной кислотой в

окончательно собранном виде, т.е. без последующей разборки контуров

прокачки. Дополнительный эффект невелик, а трубопроводы системы

регулирования разветвлены, на них трудно предусмотреть все необхо-

димые воздушники и дренажи. В результате на ряде станций оставший-

ся после окончания промывки раствор кислоты приводил к порче зали-

того затем огнестойкого масла и необходимости его неоднократной

замены. В то же время достаточный по эффективности результат может

быть получен промывкой собранной системы горячим огнестойким

маслом, подаваемым от штатного бака и насосов, либо с выемом под-

вижных букс и золотников, либо, после монтажа, предпочтительнее,

поконтурно с обводом узлов. Температуру масла следует довести до

70—75

С. Увеличенные расходы и скорости в трубах можно обеспе-

чить включением в параллельную работу двух насосов. При этом могут

применяться различные известные способы интенсификации очистки

маслопроводов (смена температуры, гидродинамические пульсаторы и

т.д.). Одновременно ведется постоянная фильтрация масла с помощью

сеток, установленных в баке, фильтр-прессов, фильтров тонкой очист-

ки. После окончания промывки промывочная порция должна быть сли-

та, очищены бак и само масло.

После окончания промывки маслопроводов должны быть уста-

новлены предусмотренные ограничительные шайбы в напорных флан-

цах сервомоторов в соответствии со схемой регулирования, если эти

шайбы конструктивно не встроены в узлы. Трубопроводы системы ре-

гулирования собраны в основном сваркой, однако, к узлам они присое-

диняется с помощью фланцев. В качестве прокладочного материала

разрешается использовать только электроизоляционный картон (тол-

222

щиной до 0,3 мм на напорных и до 1 мм на сливных маслопроводах) на

шеллаке, при этом следует обратить внимание на нанесение шеллака

минимальным слоем, чтобы исключить продавливание его внутрь тру-

бопроводов. Применение паронита недопустимо. Применению появ-

ляющихся в настоящее время различных герметиков должна предшест-

вовать тщательная проверка влияния на них огнестойкого масла и са-

мих герметиков на свойства масла (изменение характеристик деаэра-

ции, деэмульсации и т.п.)

Прокачка масла по маслосистеме турбины и генератора предше-

ствует включению в работу масляной системы. В маслосистемах, об-

щих для турбоагрегата и питательных насосов, прокачка производится

одновременно по всем маслопроводам смазки. Прокачка выполняется

сначала по временным обводам подшипников, маслоохладителей, уз-

лов регулирования и другим линиям, т.е. с использованием схемы очи-

стки маслопроводов.

После этого обводы демонтируются и прокачка масла проводит-

ся по проектной схеме маслоснабжения. На все время прокачки в рабо-

те находятся маслоочистительные установки. Температура масла под-

держивается на уровне 65—70 С. Для маслосистем, в которых отсутст-

вует пусковой маслонасос, подогрев масла производится в маслоохла-

дителе путем прокачки горячей водой с температурой до 60

С. Перио-

дически производится чистка сеток бака. При проведении прокачки

через подшипники либо практикуется разворот вкладышей на 15—20°,

либо верхние половины вкладышей демонтируются, а «развал» нижних

вкладышей забивается киперной лентой. Такая схема предпочтительнее

и широко применяется в настоящее время.

12. НАЛАДКА И ЭКСПЛУАТАЦИЯ

СИСТЕМ РЕГУЛИРОВАНИЯ И

ЗАЩИТЫ.

12.1. РЕВИЗИЯ УЗЛОВ И ОПРОБОВАНИЕ

СИСТЕМЫ РЕГУЛИРОВАНИЯ.

Все узлы системы регулирования при монтаже должны пройти

ревизию для удаления консервирующей смазки, которая может суще-

ственно испортить заливаемое огнестойкое масло. При ревизии следует

проверить чистоту всех дроссельных устройств и фильтров. В системе

регулирования много однотипных узлов и деталей. Следует позабо-

титься, чтобы их не переставить с одного узла на другой, так как это

приведет к изменению настройки. Все настроечные элементы должны

223

быть собраны по имеющимся контрольным штифтам. Для хранения

узлов на время до полугода допускается смазывать поверхности золот-

ников и букс тонким слоем минерального турбинного масла, хотя смаз-

ка огнестойким маслом предпочтительнее. При сборке сервомоторов в

соединении с клапанами следует обратить внимание на то, чтобы при

закрытом клапане имелся требуемый по чертежу запас хода сервомото-

ра на закрытие. Везде, где это предусмотрено, следует устанавливать

чехлы из парусины, предотвращающие загрязнение выступающих час-

тей штоков и подвижных букс.

Бак, как правило, предохраняется от коррозии с помощью инги-

биторов. Следует проверить отсутствие коррозии из-за нарушения гер-

метичности бака в процессе хранения. В применяемой арматуре долж-

ны быть заменены сальники, имеющие жировую пропитку, раство-

ряющуюся в огнестойком масле. Все полости, омываемые маслом, не

должны быть окрашены.

Для уменьшения присоса механических примесей трубопровод

дренажа из колонки регулирования выполнен через гидрозатвор высо-

той 300 мм, куда следует залить масло. На сливном трубопроводе из

коробки регулирования, если сливной коллектор расположен низко,

также должен быть гидрозатвор (рис. 12.1) для исключения большого

разрежения, создаваемого сливающимся маслом.

Закачка рабочей порции масла в бак должна производиться

только через фильтр тонкой очистки. Чтобы избежать потерь масла

нужно убедиться в том, что все дренажные вентили на баке и трубах

закрыты. Заполнение трубопроводов производят включением штатного

насоса с постепенным повышением давления с помощью задвижек на

нагнетании и на линии рециркуляции. После опробования системы

нормальным давлением производят ее гидравлическое испытание.

Пробное давление при испытании 8,5--9,5 МПа. В турбинах

К-300-240-1 для гидроиспытания используется винтовой насос

МВН-300-320, подключаемый к чистому отсеку бака. Электродвига-

тель насоса на 3000 мин

-1

должен иметь мощность 75 кВт. Производи-

тельность насоса около 4 л/с, что достаточно для проведения испыта-

ний. Испытание проводят, включая вначале насос системы регулирова-

ния, затем открывают вентиль рециркуляции, чтобы уменьшить давле-

ние до 3,5 МПа, открывают все сервомоторы и включают винтовой на-

сос. Закрывая вентиль рециркуляции, повышают давление до 9 МПа и

выдерживают систему 10—15 мин.

В турбинах последующих типов трубопроводы и насосы регули-

рования выполнены так, что возможна последовательная работа двух

насосов. В результате, на нагнетании второго насоса создается давле-

ние, равное двойному рабочему. Гидроиспытания проводят при полно-

стью открытых сервомоторах. Чтобы избежать увеличения напряжений

в штоках тех клапанов, верхний упор которых расположен в клапане, а

не в сервомоторе (стопорные клапаны ЦВД и ЦСД, регулирующие

клапаны ЦСД и, частично, ЦВД), следует отвинтить гайки на тягах сер-

вомоторов. Нужно также снять все манометры (во избежание их по-

ломки), кроме специально устанавливаемого манометра на 16 МПа, по

которому ведут испытание. Через предохранительные клапаны, уста-

новленные в поршнях некоторых сервомоторов и настроенные на дав-

ление 6 МПа, будет происходить большой слив масла. Поэтому такие

сервомоторы при гидроиспытании нужно прикрыть механизмом рас-

хаживания на 10— 15 мм ниже положения полного открытия.

Опыт освоения турбин СКД показал, что проведение промывок,

гидроиспытания и наладки на минеральном масле с последующим пе-

реходом на ОМТИ приводит только к удлинению сроков наладки и

дополнительным потерям огнестойкого масла. Сложность операции по

переходу с минерального масла на огнестойкое заключается в необхо-

димости тщательной очистки системы от минерального масла. Его при-

сутствие даже в незначительных количествах (более 0,2%, что состав-

ляет около 10 кг на всю систему) снижает огнестойкость и ухудшает

деаэрационные и деэмульсионные свойства огнестойкого масла. Очи-

стить промывочную порцию огнестойкого масла от минерального в

условиях станции невозможно, и ее нельзя использовать для доливок.

Поэтому все операции по промывке и опробованию системы регулиро-

вания должны выполняться только на огнестойком масле.

Рисунок 12.1. Гидрозатвор на

сливной трубе из коробки

регулирования.

Рисунок 12.2. Динамика изменения

давления на ФТО при пуске системы

после монтажа:

1-6-смены фильтрующей ткани;

7-допускаемый перепад на фильтре.

После пуска системы следует отрегулировать разрежение в узлах

регулирования, которое не должно быть больше 10 - 15 мм водн.ст.

При большем разрежении ускоряется загрязнение масла из-за усилен-

ного присоса запыленного воздуха. На всасывании каждого эксгаустера

бака регулирования следует установить шайбу с диаметром отверстия

224

225

примерно 60 мм. Разрежение в узлах нужно проконтролировать с по-

мощью U-образного дифманометра. Нужно также постоянно следить за

фильтром тонкой очистки и менять ткань при повышении давления в

фильтре до 0,15 МПа. На рис. 12.2 показаны динамика засорения

фильтра и количество смен фильтрующей ткани после пуска системы в

эксплуатацию на одном из блоков 800 МВт.

12.2. ИСПЫТАНИЯ СИСТЕМЫ

РЕГУЛИРОВАНИЯ НА ОСТАНОВЛЕННОЙ

ТУРБИНЕ.

Система регулирования проходит на заводе тщательные испыта-

ния, после чего настроечные элементы подрезаются в размер и штиф-

туются. Результаты заводской наладки заносятся в виде характеристик

и графиков в «программу и методику испытаний» (ПМ), включенную в

паспорт каждой турбины. Там же указываются допуски на снимаемые

характеристики.

Испытания на ТЭС производятся для того, чтобы проверить пра-

вильность сборки после монтажа или ремонта или чтобы обнаружить

отклонения от исходных характеристик, которые возникли в результате

эксплуатации. Испытания на остановленной турбине проводят согласно

ПМ при температуре масла 50±5

С. При работе турбины на ВПУ в

систему регулирования могут вноситься небольшие периодические

возмущения, вызванные некоторой расцентровкой, возникшей при

сборке регулятора частоты вращения. Поэтому при проведении тща-

тельных испытаний ВПУ должно быть отключено. Давления в линиях

управления подвижной буксой промежуточного золотника и се-

рвомоторами регулирующих клапанов замеряют образцовыми мано-

метрами класса 0,6, остальные давления—манометрами класса 1,5. Пе-

ремещения буксы промежуточного золотника, золотника управления и

следящего золотника регулятора частоты вращения замеряют часовыми

индикаторами.

Особенности основных характеристик систем регулирования

рассматриваются ниже на примере турбины К-800-240-5.

Характеристика I (рис. 12.3). Снимается перемещением зо-

лотника управления от нулевого положения и обратно при отключен-

ном ЭГП. Давление взвода золотников автомата безопасности Рвз при

ходе золотника управления 0—2 мм для некоторых турбин неодно-

значно. В этом диапазоне подача масла в линию взвода не производит-

ся, но из-за взведения золотников отсутствует и слив масла через шай-

бы диаметром 4 мм в их крышках (см. рис. 8.14). Поэтому давление

зависит от соотношения протечек, которое может меняться. В турбинах

последних типов в этой линии для определенности введен слив масла

при положении золотника управления вблизи нуля. В турбинах

К-300-240-1 в диапазоне 0—2 мм давление в линии взвода повышается

до напорного. Важно, что после перемещения золотника управления

более 3 мм золотники автомата безопасности взведены и защита турби-

ны готова к работе.

Рисунок 12.3. Характеристика I:

зу

-перемещение золотника

управления от левого упора;

бпз

-перемещение буксы проме-

жуточного золотника;

давления:

Рвз-в линии взвода золотников

автомата безопасности;

Рск-в линии к СК;

Ру-управляющее;

Рзрч-в линии золотника регуля-

тора частоты вращения.

Вид кривой Рск определяет порядок открытия стопорных клапа-

нов. Смещение кривых Рск и Рвз может быть следствием смещения

упора золотника управления. Более пологая характеристика Рск может

быть свидетельством течи из линии управления стопорными клапанами

внутри коробки регулирования.

226

Давление Рзр, если подвижная букса промежуточного золотника

не на упоре, всегда составляет примерно половину от напорного. Не-

чувствительность (разность давлений Рзр при прямом и обратном ходе

буксы) характеризует силы трения в буксе и должна быть менее

0,02 МПа. Лучше всего определять нечувствительность, перемещая

буксу около выбранной точки вверх и вниз. Нечувствительность более

0,05 МПа свидетельствует о большом трении. Как правило, эта нечув-

ствительность вызвана большим количеством механических примесей

в масле и имеет в этом случае «застойный» характер. Для заноса зазо-

ров золотников требуется несколько минут. Но повышенное трение

особенно в промежуточном золотнике (см. рис. 8.1), может быть вы-

звано перекосом или деформацией деталей, в частности, нижней крыш-

ки, которую следует перецентровать. Угол наклона характеристики

перемещения подвижной буксы определяется шириной окон подвиж-

ной буксы промежуточного золотника и буксы золотника регулятора

частоты вращения. Засорение впускных окон в подвижной буксе (или

засорение фильтра, рис. 8.8) увеличивает крутизну характеристики,

засорение сливных окон буксы золотника регулятора—уменьшает кру-

тизну. Скачок буксы промежуточного золотника при отрыве ее от ниж-

227

него упора не должен вызывать скачкообразное повышение управляю-

щего давления Ру более чем на 0,5 МПа.

Сервомоторы стопорных клапанов должны полностью открыться

раньше, чем начнут открываться сервомоторы регулирующих клапа-

нов. Необходимое для этого смещение хода буксы промежуточного

золотника при перемещении золотника управления достигается изме-

нением длины стяжки на верхнем шарнире рычага блока золотников

регулятора частоты вращения (шаг резьбы 1 мм).

Крутизна характеристики Ру определяет неравномерность регу-

лирования, а излом характеристики—нагрузку, ниже которой неравно-

мерность увеличена вдвое. В промежуточном золотнике (см. рис. 8.1)

изменение крутизны и положения точки излома производится переме-

щением точки опоры его рычага обратной связи и переходом опоры с

одного ролика на другой. В промежуточном золотнике, показанном на

рис. 8.8, крутизну настраивают, также перемещая точку опоры рычага,

а излом определяется моментом вступления в работу второй пружины

под поршнем золотника. Характеристика Ру относительно хода буксы

промежуточного золотника должна быть расположена так, чтобы по

обе стороны се рабочего хода были запасы (в сторону нагружения—не

менее 1,5 мм от положения при максимальном Ру). Сместить характе-

ристику можно перемещением золотника внутри подвижной буксы

промежуточного золотника относительно серьги, к которой он подве-

шен (шаг резьбы 1 мм). Достаточный запас в сторону нагружения дол-

жен быть обеспечен для разгона турбины при испытании бойков авто-

мата безопасности. При разгоне до частоты 3360 мин -1 регулятор час-

тоты вращения переместится на 11 мм, для его компенсации понадо-

бится перемещение золотника управления на 22 мм, что надо учиты-

вать, оценивая результаты настройки Ру. При неудачном сочетании

смещения характеристик регулятора частоты вращения, его золотников

и промежуточного золотника максимального хода золотника управле-

ния может не хватить для испытания бойков при низких параметрах

пара. В этом случае нужно увеличить его ход путем подрезки его упор-

ного заплечика или сдвинуть характеристику в сторону меньших зна-

чений хода.

Характеристика II (рис. 12.4). Зависимость хода сервомоторов

регулирующих клапанов h, от управляющего давления Ру следует сни-

мать, изменяя Ру от нуля до 4 МПа посредством золотника управления,

а еще лучше—с помощью ограничителя мощности, выставив золотник

управления на верхний упор. Предварительно нужно убедиться, что

указатели положения сервомоторов при закрытых клапанах показыва-

ют нули по шкале, маховички механизмов расхаживания повернуты до

упора в направлении «Открыто» и что у закрытого сервомотора имеет-

ся запас хода до упора в днище корпуса. Для проверки запаса нужно

снять подковки или кольца между тягой и траверсой и убедиться, что

поршень переместился по шкале вниз на величину, указанную в черте-

же—5—15 мм. Сместить характеристику сервомотора по Ру можно

изменением натяга нижних пружин золотника сервомотора. Контроль-

ной точкой, по которой производится настройка этого натяга, обычно

является точка начала подъема основной чаши клапана (если клапан

разгружен). Форма характеристики определяется профилем кулачка

обратной связи. Точку перегиба можно изменить смещением кулачка,

на ряде сервомоторов для этого предусмотрен талреп на рычагах, со-

единяющих верхнюю траверсу с кулачком. Отклонение опытных кри-

вых от расчетных должно быть не более 10%, нечувствительность не

более 0,03 МПа.

228

Нечувствительность сервомоторов по Ру можно также оценить

по значению ползания сервомотора, поскольку в принятой конструкции

эти ползания обусловлены трением между золотником и подвижной

буксой сервомотора. Чтобы активизировать проявления ползания,

можно постучать по трубе, подводящей Ру к данному сервомотору. Для

оценки нечувствительности нужно величину ползания перевести в из-

менение давления Ру в соответствии с характеристикой на рис. 12.4 для

того участка хода сервомотора, на котором проводилось испытание.

Повышенная нечувствительность поршня сервомотора обычно не от-

ражается на рис. 12.4, так как сервомоторы регулирующих клапанов

имеют «жесткую» отсечную систему (см. § 8.3). Однако изменение

давления под поршнем на 1—1,5 МПа, при переходе на малый пор-

шень, на характеристике достаточно заметно.

Рисунок 12.4. Зависимости пе-

ремещений сервомоторов от

управляющего давления:

1-сбросных клапанов; 2-РК ЦСД;

3-РК № 1,2 ЦВД; 4-РК № 3 ЦВД;

5-РК № 4 ЦВД.

Характеристика III (рис. 12.5). Изменяя управляющее давление

к золотникам сервомоторов стопорных клапанов Рск, снимают зависи-

мость от него положения сервомоторов.

Одновременное открытие сервомоторов не приводит к за-

метному падению давления, так как подвод масла к поршням ограни-

чен шайбами диаметром 4—5 мм. Перекрыши в золотниках сервомото-

ров стопорных клапанов обычно больше, и нечувствительность поршня

влияет на нечувствительность сервомотора по Рск. Допуски на вид ха-

рактеристик III такие же, как и характеристики I.

Характеристика IV (рис. 12.6). Зависимость давления под

поршнем от хода сервомотора стопорного или регулирующего клапана

определяют, одновременно записывая ее при движении сервомотора

вверх и вниз. При наличии механизмов расхаживания ее лучше снимать

с их помощью. После окончания испытания манометры с трубками

следует снять и поставить пробки. В эксплуатации уровень нечувстви-

тельности может быть допущен в 1,5 раза выше указанного в ПМ для

вновь изготовленных узлов и составлять до 10% давления. Особо сле-

дует обратить внимание на настройку тарельчатых пружин в сервомо-

торах стопорных клапанов ЦВД и регулирующих клапанах № 1,2 тур-

бин К-300-240-1. Их неправильная настройка может привести к обрыву

штока при длительной эксплуатации из-за повышенных напряжений.

Давление под поршнем полностью открытого сервомотора не должно

отличаться от напорного более чем на 0,3 МПа. Большее отличие ука-

зывает на значительные протечки в сервомоторе.

Рисунок 12.5. Зависимости ходов сер-

вомоторов ЦВД (1) и ЦСД (2) от управ-

ляющего давления к их золотникам.

229

Характеристики V и Vа (рис. 12.7). Снимаются изменением то-

ка электромеханического преобразователя. Вид характеристики Ру по

току I определяется характеристикой промежуточного золотника. Ход

ЭМП измеряют, устанавливая индикатор не на ЭМП, а на следящий

золотник ЭГП (на первый золотник при двухзолотниковом ЭГП), так

как трение в индикаторе может сказаться на нечувствительности ЭМП.

Нечувствительность Ру по току составляет не более 5 мА. Положение

выходного золотника ЭГП при нулевом токе ЭМП следует отрегулиро-

вать так, чтобы включение и отключение ЭГП с помощью крана (или

задвижек в первых конструкциях) не приводило к изменению Ру более

чем на 0,05—0,1 МПа. Настройку следует производить с помощью

микрометрического винта ЭМП (при исчерпании его возможностей—

изменением положения маслоотбойника ЭМП). При повышении тем-

пературы масла протечки в отсечных заплечиках выходного золотника

ЭГП заметно меняются. Чтобы при эксплуатации не возникали ситуа-

ции, когда невозможно повысить давление Ру до максимального значе-

ния, настройку нужно вести при температуре масла 60° С.

Рисунок 12.6. Зависимость дав-

ления под поршнями сервомото-

ров РК № 1 и 2 от хода поршней

Рисунок 12.7. Зависимость управляющего давления Ру от тока ЭМП и

зависимость перемещения буксы промежуточного золотника

от перемещения буксы золотника № 2 ЭГП (характеристики Vа и Vб):

I-отсечное положение; II-разгружение турбины; III-отсечное положение

золотника № 2 ЭГП.

Следует проверить крутизну зависимости перемещения по-

движной буксы промежуточного золотника от хода выходного золот-

ника ЭГП вблизи среднего положения (характеристика

Vа). Наличие

отрицательного перекрытия в золотнике (заплечик золотника короче

окна в буксе ЭГП) приводит к тому, что вблизи среднего положения

золотник ЭГП более сильно меняет расход масла, управляющий поло-

жением буксы промежуточного золотника, так как одновременно воз-

действует на впуск и на слив масла. Это недопустимо, поскольку может

привести к качанию системы регулирования при работе ЭЧСР.

Значение положительного перекрытия должно быть таким, что-

бы на участке Б крутизна характеристики была не более чем в 1,5 раза

меньше, чем на участках А и В.

После выполнения настройки системы регулирования следует

провести также другие проверки, указанные в паспорте турбины: про-

верку работы ограничителя мощности, электромагнитных выключате-

лей, устройств подвода масла к бойкам регулятора безопасности и др.

Проверка работы блоков ЭЧСР производится согласно описанию

ЭЧСР.

12.3. ИСПЫТАНИЯ ПРОТИВОРАЗГОННОЙ

ЗАЩИТЫ ТУРБИНЫ.

Объем и сроки испытаний. Заводскими инструкциями пред-

усмотрены регулярные испытания во время эксплуатации элементов и

устройств, обеспечивающих противоразгонную надежность турбины:

230