Огурцов А.П. Паровые турбины ЛМЗ сверхкритических параметров

Подождите немного. Документ загружается.

241

новленной турбине, весьма близки к характеристикам под нагрузкой.

Это объясняется принимаемыми большими запасами по усилию серво-

моторов (как уже указывалось, коэффициент запаса в самых «трудных»

режимах составляет около двух, а в обычных эксплуатационных режи-

мах еще больше), а также тем, что производительность насосов регули-

рования не зависит от частоты вращения турбины, как это бывает, ко-

гда главный масляный насос располагается на валу турбины и произво-

дительность пускового насоса существенно меньше главного. Отсюда

вытекает вся важность периодического контроля динамических харак-

теристик на остановленной турбине.

Наиболее полные данные могут быть получены при ос-

циллографировании системы регулирования. В то же время во многих

случаях, в частности для периодического контроля систем регулирова-

ния после ремонта или перед испытанием на сброс нагрузки, достаточ-

но пользоваться электронным цифровым секундомером. Для запуска и

останова секундомера используются имеющиеся (или специально уста-

навливаемые) концевые выключатели на электромагнитных выключа-

телях защиты, реле подачи тока на ЭМП и на сервомоторах стопорных

и регулирующих клапанов. В табл. 12.1 приведены результаты осцил-

лографирования защиты турбины при отсчете времени с момента изме-

нения давления в линии дополнительной защиты турбины К-800-240-5.

Похожие результаты получаются и для других типов турбин.

Таблица 12.1. Результаты осциллографирования клапанов.

Сервомоторы

Собствен-

ное время

закрытия, с

Время за-

паздывания

(опытное), с

Общее вре-

мя закры-

тия, с

Открытие

сервомото-

ра, с

СК №1 ЦВД 0,17/0,2 0,15 0,32/0,35 122/0

С К № 2 ЦВД 0,18/0,2 0,13 0,31/0,35 125/0

РК №1 ЦВД 0,09/0,15 0,07 0,16/0,3 83/0

РК № 2 ЦВД 0,09/0,15 0,07 0,16/0,3 67/0

РК № 3 ЦВД 0.10/0,15 0,06 0,16/0,3 67/0

РК № 4 ЦВД 0,04/0,15 0,07 0,11/0,3 12/0

СК №1 ЦСД 0,13/0,15 0,1 0,23/0,35 110/0

СК №2 ЦСД 0,13/0,15 0,1 0,23/0,35 109/0

РК №1 ЦСД 0,15/0,17 0,11 0,26/0,35 151/0

РК №2 ЦСД 0,17/0,17 0,11 0,28/0,35 148/0

СбК №1 5,7/5 0,16 5,86/5 0/97

СбК №2 5,7/5 0,16 5,86/5 0/98

КОСМ 800 0,49/0,5 0,11 0,6/0,7 150/0

КОСМ 800-1 0,18/0,2 0,08 0,26/0,45 90/0

КОСМ 500-2 0,18/0,2 0,10 0,28/0,45 90/0

Примечание. В числителе опытные значения, в знаменателе расчетные. Открытие серво-

мотора: в числителе до опыта, в знаменателе после. Время запаздывания дается от мо-

мента срабатывания дополнительной защиты.

242

При отсчете от момента подачи тока на электромагнитные вы-

ключатели расчетное время полного закрытия следует увеличить при-

мерно на 0,15с, в соответствии с собственным временем движения

электромагнитных выключателей. Аналогичные приведенным в

табл. 12.1 характеристики получаются также при скачкообразном из-

менении тока ЭМП на максимальное значение 1000 мА.

При подаче исчезающего импульса (длительностью 0,05—0,3с,

интенсивностью 500-1000 мА) получают импульсные характеристики

на остановленной турбине. По протеканию импульсных характеристик

можно судить о требуемой длительности импульса для обеспечения

задаваемых значений и скорости прикрытия сервомоторов, а также о

времени набора мощности после ее снижения. При этом следует обра-

щать внимание только на время эффективного открытия сервомоторов.

Для сервомоторов регулирующих клапанов ЦСД это обычно 50%-ное

открытие сервомотора. Для сервомоторов регулирующих клапанов

ЦВД удобно пользоваться значением повышения управляющего давле-

ния Ру под золотниками сервомоторов до значения, соответствующего

90% исходного положения. Зная паровые объемы и импульсную харак-

теристику при токе 1000 мА и длительности импульса 0,3с, легко опре-

делить ожидаемое динамическое повышение частоты вращения ротора

турбины при сбросе нагрузки. При подаче воздействия на электромаг-

нит предварительной защиты определяют как время закрытия сервомо-

торов, которое близко к тому, что получают при срабатывании элек-

тромагнитных выключателей турбины, так и последовательность от-

крытия сервомоторов стопорных и регулирующих клапанов. При этом

контролируют, чтобы движение на открытие сервомоторов регули-

рующих клапанов начиналось только после достижения сервомотором

соответствующего стопорного клапана не менее 70% своего полного

хода.

Импульсные характеристики. Фактическое протекание про-

цесса изменения мощности по подаче через ЭГП импульса длительно-

стью 0,05—0,2с и интенсивностью 500—1000 мА имеет большое зна-

чение для правильного выбора уставок работы противоаварийной ав-

томатики, воздействующей на импульсную разгрузку турбины. Такие

импульсные характеристики подробно изучаются на головных турби-

нах серии, а затем периодически повторяются. На рис. 12.15 показано

фактическое протекание изменения мощности при подаче импульса на

турбине К-800-240-3. Наиболее важным при этом является форма из-

менения паровой мощности турбины (определяется расчетом по фор-

муле Nт=Nг-Таdω/dt, где Nт— мощность турбины, Nг—генератора и

ω—угловая скорость в относительных величинах, а Та—время разгона

турбины (см гл. 8), или датчиком механической мощности, реализу-

ющим тот же алгоритм). На рис. 12.16 показана типовая зависимость

глубины снижения мощности от длительности импульса при его интен-

сивности 1000 мА. Видна необходимость достаточно высокой точности

как при проведении испытаний, так и при выборе параметров импуль-

са, так как небольшое изменение длительности импульса, определяемое

сотыми долями секунды, значительно меняет глубину разгрузки. В

противном случае можно получить уменьшение эффективности им-

пульсной разгрузки либо может возникнуть опасность переторможения

агрегата (последнее и послужило причиной разработки методов им-

пульсной разгрузки воздействием только на регулирующие клапаны

ЦСД). Импульсные испытания под нагрузкой несложны, так как они не

затрагивают режима работы котла

Рисунок 12.16. Зависимость глубины

разгрузки турбины от длительности

импульса.

243

Рисунок 12.15. Изменение мощ-

ности при подаче импульса:

1-электрическая мощность;

2-мощность турбины.

В то же время, импульсные испытания под нагрузкой дают еще

более достоверную (чем испытания на остановленной турбине) инфор-

мацию для прогнозирования величины заброса частоты вращения при

сбросе нагрузки, так как движение клапанов под нагрузкой при им-

пульсе 1000 мА и длительности 0,2 с полностью соответствует движе-

нию клапанов при сбросе нагрузки и работе БРФ. Сравнивая также

время закрытия сервомоторов под нагрузкой и на остановленной тур-

бине, можно судить о достаточности подвода пара в камеру разгрузки

клапана разгруженного типа для обеспечения заданного времени за-

крытия клапана. В практике эксплуатации удалось обнаружить таким

путем непредусмотренное замедление времени закрытия сервомотора

до 2с. Обычно время закрытия сервомотора не должно превышать 0,3—

0,4с. Аналогичные испытания для оценки работы сервомоторов стопор-

ных клапанов под нагрузкой можно выполнить воздействием на элек-

тромагнитные выключатели турбины. Эти испытания особенно полезно

производить на головных турбинах серии перед испытанием на сброс

нагрузки.

На головных турбинах при проведении импульсных разгрузок их

совмещают с испытаниями блока ограничения мощности электропри-

244

ставки (БОМ или БПР), в этом случае после импульсной разгрузки тур-

бина возвращается не к исходной мощности, а к несколько меньшей, в

связи с чем должно быть обращено внимание на готовность к функцио-

нированию БРОУ, чтобы исключить срабатывание предохранительных

клапанов на котле.

Сброс нагрузки. Сброс нагрузки с отключением генератора от

сети с переводом турбины на холостой ход или на нагрузку собствен-

ных нужд, составляющую 3—5% номинальной мощности проводят

обычно на головных турбинах серии или для демонстрации заказчику

эффективности работы системы регулирования при сдаче турбины.

Часто для последних целей используют обычные эксплуатационные

сбросы, если на основании этих сбросов можно сделать выводы, что

при сбросе нагрузки система регулирования предотвращает сраба-

тывание бойков автомата безопасности (АБ). При проведении специ-

альных испытаний на сброс нагрузки следует руководствоваться тем,

что испытаниям должна подвергаться турбина

сивности 1000 мА. Видна необходимость достаточно высокой точно-

сти, как при проведении испытаний, так и при выборе параметров им-

пульса, так как небольшое изменение длительности импульса, опреде-

ляемое сотыми долями секунды, значительно меняет глубину разгруз-

ки. В противном случае можно получить уменьшение эффективности

импульсной разгрузки либо может возникнуть опасность перетор-

можения агрегата (последнее и послужило причиной разработки мето-

дов импульсной разгрузки воздействием только на регулирующие кла-

паны ЦСД). Импульсные испытания под нагрузкой несложны, так как

они не затрагивают режима работы котла.

Рисунок 12.16. Зависимость

глубины разгрузки турбины от

длительности импульса.