Уравновешивание осевых усилий в турбине

Надёжность работы турбины в большой мере зависит от работоспособности упорного подшипника, который воспринимает результирующее осевое усилие, действующее на ротор. Осевое усилие зависит от распределения давления пара по поверхностям ротора. Для определения осевого усилия ротор обычно разделяют на участки. Характерным является участок ротора в пределах одной ступени.

Радикальным способом уменьшения осевого усилия является использование симметричной (двухпоточной) конструкции цилиндров, показанной раннее на рис.19. Однако двухпоточная конструкция неприменима при ма­лых объемных пропусках пара, обусловливающих малые высоты лопаток в ЦВД и большие потери.

Рис.21. Схема разгрузки упорного подшипника в двухцилиндровой турбине

В конденсационных турбинах без промежуточ­ного перегрева пара уравновешивание осевых уси­лий производится за счет противоположного на­правления потоков в соседних цилиндрах (рис.21).

В турбинах с промежуточным перегревом пара уравновешивание этим способом при переходных режимах осуществлять нельзя. Здесь роторы ЦВД и ЦСД должны быть уравновешены каждый индивидуально. Обычно это обеспечивается разгрузочным поршнем (см.рис.9).

Как правило, в турбинах активного типа разгру­зочный поршень имеет небольшой диаметр, в турби­нах же реактивного типа, где усилие R очень велико, разгрузочный поршень выполняется большого диа­метра, сравнимого с диаметром ступеней турбины.

Поддержание заданного режима работы турбины

В подавляющем большинстве случаев паровые турбины в энергетике используются в качестве двигателей для привода синхронных элек­трических генераторов.

Так как вырабатываемая электрическая энергия нигде в энергосистеме не аккумулируется, то ее производство в любой момент времени должно соответствовать потреблению. Критерием этого соответствия является постоянст­во частоты сети - параметра, значение которого в установившемся режиме одинаково для любой точ­ки энергосистемы. Номинальное значение частоты сети равно 50 Гц и должно поддерживать­ся с высокой точностью.

Частота электрического тока в энергосистеме в соответствии с Правилами технической эксплуата­ции должна непрерывно поддерживаться на уровне (50 ± 0,2) Гц. Даже временно допускается от­клонение частоты только в пределах ±0,4 Гц.

Требование постоянства частоты определяет од­ну из основных задач регулирования турбины: сохранение частоты вращения ротора турбогенератора постоянной и близкой к номинальной, несмотря на изменения нагрузки.

Для выполнения этой и ряда других задач паровые турбины снабжаются системамиавтоматического регулирования.

В турбинах с автоматическим регулированием органы парораспределения связаны с регулятором числа оборотов турбины, т. е. с регулятором скорости. Передача импульса от изменения числа оборотов турбины к парораспределительным органам осуществляется механическим, гидравлическим и другими способами.

Система защиты турбины

Система защиты турбины должна предотвратить аварию турбоагрегата или, если она возникла, ограничить её развитие, прекратив поступление пара в турбину быстрым закрытием стопорных и регули­рующих клапанов. Система защиты является последней ступе­нью управления оборудованием турбоустановки.

Система защиты срабатывает и дает команду на отключение турбины при недопустимых:

· частотах вращения ротора;

· осевого сдвига ротора;

· падениях давления масла в линии смазки под­шипников;

• повышениях давления (падении вакуума) в конденсаторе;

• уровнях вибрации подшипников турбоаг­регата

и некоторых дрyгиx нарушениях режима работы.

Защита по повышению частоты вращения. Из всех защит турбины самой ответственной явля­ется защита от разгона (от недопустимого повыше­ния частоты вращения). Это связано с тем, что раз­рушение турбины центробежными силами является одной из тяжелейших аварий на электростанции, влекущей за собой полный выход из строя оборудо­вания, серьезные повреждения здания и другие тя­желые последствия.

Безопасность турбины при значительном повы­шении частоты вращения обеспечивается двумя не­зависимыми системами - регулирования и защи­ты. Правильно спроектированная и нормально функционирующая система регулирования турбины должна обладать таким быстродействием, чтобы даже в случае полного сброса нагрузки с отключе­нием турбогенератора от сети не допустить повы­шения частоты вращения ротора до уровня на­стройки защиты от разгона. Другими словами, сис­тема регулирования после сброса полной нагрузки должна удержать турбину на холостом ходу.

Защита по осевому сдвигу. Возрастание осево­го усилия до уровня, превышающего несущую спо­собность упорного подшипника, приводит к вы­плавлению баббитовой заливки на колодках под­шипника, сопровождающемуся осевым сдвигом ро­тора. При достижении им заданной установки реле осевого сдвига(РОС)немедленно отключает турби­ну, чтобы не допустить тяжелого повреждения её проточной части.

Защита по давлению в системе смазки. При падении давления в системе смазки до первого пре­дела подается предупредительный сигнал, автома­тически включаются резервный маслонасос пере­менного тока и аварийный маслонасос постоянного тока. Если это не приводит к восстановлению дав­ления и оно продолжает падать, то при достижении второго предела защита отключает турбину.

Защита по вакууму в конденсаторе. Тяжелым нарушением режима работы является глубокое па­дение вакуума в конденсаторе, сопровождающееся повышением температуры выходных патрубков ЦНД и в паровом пространстве конденсатора. При этом нарушается центровка, растет вибрация, резко возрастают ди­намические напряжения в рабочих лопатках по­следней ступени.

При повышении абсолютного давления в кон­денсаторе до первого предела подается предупреди­тельный сигнал, при достижении второго предела защита отключает турбину.

Что будет с Землей, если ось ее сместится на 6666 км? Что будет с Землей? - задался я вопросом...

Что вызывает тренды на фондовых и товарных рынках Объяснение теории грузового поезда Первые 17 лет моих рыночных исследований сводились к попыткам вычис­лить, когда этот...

Что делать, если нет взаимности? А теперь спустимся с небес на землю. Приземлились? Продолжаем разговор...

Конфликты в семейной жизни. Как это изменить? Редкий брак и взаимоотношения существуют без конфликтов и напряженности. Через это проходят все...

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: