Эксплуатация должна быть организована в строгом соответствии с требованиями инструкций завода-изготовителя, правил технической эксплуатации, пожарной безопасности и техники безопасности при обслуживании тепломеханического оборудования электрических станций и сетей, подготовленными для этой работы специалистами.
На каждой электростанции в соответствии с вышеуказанными материалами разрабатываются местные инструкции по эксплуатации турбин с изложением правил пуска, останова, вывода в , возможных неполадок на оборудовании турбоагрегата и порядком их предотвращения и устранения, которые являются обязательными для обслуживающего персонала.
Неполадки, препятствующие пуску турбины.
Несмотря на различия в конструкциях турбин, схемах, вспомогательном оборудовании, существует общий для
всех перечень дефектов и неполадок, которые должны устраняться до пуска.
Пуск турбины запрещается:
— при отсутствии или неисправности основных приборов, контролирующих протекание теплового процесса в турбине и ее механическое состояние (манометры, термометры, виброметры, тахометры и др.);
— при неисправной , т.е. должен быть произведен осмотр маслобака (уровень масла, указатель
уровня), маслоохладителей, маслопроводов и т.д.;
— при неисправной по всем контурам, прекращающим подачу пара в турбину. Проверяется вся цепочка защиты от датчиков до исполнительных органов (реле осевого сдвига, вакуум-реле, автомат безопасности, атмосферные клапаны, стопорный и регулирующие клапаны, запорная арматура на паропроводах свежего пара, , отборов);
— при неисправной ;
— при неисправном валоповоротном устройстве. Подача пара на неподвижный ротор может привести к его изгибу.
Подготовка пуска турбины.
Технология пуска турбины зависит от ее температурного состояния. Если температура металла турбины (корпуса ЦВД) ниже 150 °С, то считают, что пуск производится из холодного состояния. На это уходит не менее трех суток после ее останова.
Пуском из горячего состояния соответствует температура турбины 400 °С и выше.
При промежуточном значении температуры считается пуск из неостывшего состояния.
Основной принцип проведения пуска – должен производиться со скоростью максимально возможной по условиям надежности (не навреди).
Основной особенностью пуска неблочной турбины (ТЭС с поперечными связями) является использование пара номинальных параметров.
Пуск турбины состоит из трех этапов: подготовительного, периода разворота с доведением оборотов до полных (3000 об/мин) и синхронизации (включение в сеть) и последующего нагружения.
В подготовительный период проверяется общее состояние всего оборудования турбоустановки, отсутствие неоконченных работ, исправность приборов и сигнализаций. Прогрев паропровода и перепускных труб длится 1-1,5 часа. Одновременно готовится подача воды в конденсатор. Проверяется работа всех маслонасосов (кроме ГМН – на валу турбины), оставляют в работе пусковой маслонасос и включается валоповоротное устройство. Проверяются системы защиты и регулирования при закрытых главной паровой задвижке (ГПЗ) и отсутствии давления пара перед стопорным клапаном. Начинается набор вакуума. механизм управления выводится в минимальное положение, взводится автомат безопасности, открываются дренажи корпуса турбины.
Толчок турбины.
Толчок ротора (приведение его во вращение) производится либо открытием первого регулирующего клапана, либо байпасом ГПЗ при полностью открытых регулирующих клапанах.
Турбина выдерживается на малых оборотах (500-700), проверяются температурные расширения, прослушиваются уплотнения, корпуса, подшипники стетоскопом, показания приборов по маслу, температуре, давлению, относительным расширениям.
Критические частоты валопровода нужно проходить быстро и после осмотра всех элементов турбины и при отсутствии отклонений от норм можно идти на разворот, постоянно прослушивая турбину. При этом разница температур между верхом и низом цилиндра не должна превышать 30-35 °С, между фланцем и шпилькой не более 20-30 °С. При достижении 3000 об/мин производится осмотр турбины, проводится проверка систем защиты и регулирования, опробуется ручное и дистанционное выключение турбины. Механизмом управления проверяется плавность перемещения регулирующих клапанов, проверяется срабатывание автомата безопасности подачей масла к бойкам, а при необходимости (положено по правилам) и повышением числа оборотов.
При отсутствии замечаний на главный щит управления подается сигнал «Внимание! Готово». После включения генератора в сеть, производится нагружение турбины согласно инструкции.
Пуск турбин с противодавлением.
Пуск производится двумя способами:
— при отключении трубопровода противодавления турбину пускают с выбросом пара в атмосферу, пока давление в выходном патрубке не превысит давление пара в коллекторе (паропроводе) противодавления, после чего выхлоп переводят на этот коллектор;
— второй способ заключается в том, что после прогрева паропровода до ГПЗ, турбину начинают прогревать с «хвоста» (выхлопа).
Толчок ротора производится байпасом ГПЗ и после включения генератора в сеть турбина с противодавлением при малой нагрузке работает по электрическому графику. После проверки всех элементов и приборов турбоустановки и достижения нагрузки 15 % от номинала включается регулятор давления и переводят турбину на работу по тепловому графику.
Таким образом, основная особенность пуска турбины с противодавлением заключается в отсутствии конденсатора.
Особенности пуска блоков связаны с различиями в тепловых схемах блоков и неблочных турбин. Поэтому пуск блочных установок всегда осуществляют на скользящих параметрах, когда в процессе всего пуска параметры пара за котлом (перед турбиной) непрерывно изменяются, достигая номинальных значений иногда даже при номинальной нагрузке.
Работа турбины.
Эксплуатация паротурбинной установки состоит из пуска, работы с нагрузкой (нормальная работа) и остановки.
Основной задачей персонала, обслуживающего турбоагрегат, является обеспечение заданной нагрузки при полной гарантии надежной, безопасной и максимально экономичной работы. О том, какую максимальную или минимальную нагрузку может нести турбина, Вы можете более подробно почитать в статье — .
Особенному контролю подлежат параметры, отклонение которых за допустимые пределы угрожает надежной работе турбины – это относительное удлинение ротора и его осевой сдвиг, вибрационное состояние агрегата.
Постоянно контролируются параметры свежего пара, после и внутри турбины, масла в системе регулирования и смазки, не допуская нагрева подшипников, работа уплотнений.
В инструкции по эксплуатации определены вакуум, температура питательной воды, нагрев охлаждающей воды, температурный напор в конденсаторе и переохлаждение конденсата, т.к. от этого зависит экономичная работа турбины. Установлено, что ухудшение работы регенеративных подогревателей и недогрев питательной воды на 1 °С приводит к повышению удельного расхода теплоты на 0,01 %.
Проточная часть турбины подвержена заносу солями, содержащимися в паре. Занос солями, кроме снижения экономичности, ухудшает надежность лопаточного аппарата и турбины в целом. Для очистки проточной части проводят промывки влажным паром. Но это очень ответственная, а потому и нежелательная операция.
Нормальная эксплуатация турбины немыслима без тщательного контроля, ухода и регулярных проверок систем защиты и регулирования, поэтому необходим постоянный тщательный осмотр узлов и элементов регулирования, защит, парораспределительных органов, обращая внимание на течи масла, крепеж, стопорные устройства; производить расхаживание стопорных и регулирующих клапанов.
Согласно ПТЭ, в сроки, установленные инструкцией, должны регулярно испытываться бойки автомата безопасности наливом масла и повышением числа оборотов турбины, проверяться плотность стопорных, регулирующих и обратных клапанов. Причем, обязательно после монтажа, до и после капитального ремонта. Стопорный и регулирующий клапаны могут не быть абсолютно плотными, но их совместное закрытие должно не допустить вращения ротора.
Останов турбины.
При останове турбины в горячий резерв желательно сохранить температуру металла как можно более высокой. Останов с расхолаживанием производится при выводе турбины в длительный резерв или для проведения капитального и текущего ремонтов.
Перед остановом, по указанию начальника смены станции, согласно инструкции производится разгрузка турбины с отключением регулируемых отборов и регенерации.
Снизив нагрузку до 10-15 % от номинальной и получив разрешение, воздействием на кнопку выключения прекращают подачу пара в турбину. С этого момента турбина вращается электрической сетью, т.е. генератор работает в режиме двигателя. Во избежание разогрева хвостовой части турбины необходимо очень быстро убедиться в закрытии стопорного, регулирующих и обратных клапанов на линиях отборов, а ваттметр указывает отрицательную мощность, т.к. генератор потребляет в этот период мощность из сети. После этого отключают генератор от сети.
Если из-за неплотности клапанов, их зависания или по другим причинам в турбину поступает пар и по ваттметру на агрегате есть нагрузка, то отключать генератор от сети категорически запрещено, поскольку поступающего в турбину пара может оказаться достаточным для ее разгона.
Необходимо срочно закрыть главную паровую задвижку (ГПЗ), ее байпас, обтянуть задвижки на отборах возможно обстучать клапаны, убедиться что пар в турбину не поступает и только тогда отключают генератор от сети.
При разгрузке турбины нужно внимательно следить за относительным сокращением ротора, не допуская до опасных пределов.
После перевода турбины на холостой ход проводятся все необходимые по инструкции испытания. После отключения турбогенератора от сети начинается выбег ротора, при котором частота вращения снижается от номинальной до нуля. Это вращение происходит за счет инерции валопровода. Следует отметить, что вес вращающихся деталей турбины Т-175 вместе с роторами генератора и возбудителя составляет 155 т.
Выбег ротора – важный эксплуатационный показатель, позволяющий судить о состоянии агрегата.
Обязательно снимается кривая выбега – зависимость частоты вращения от времени. В зависимости от мощности выбег составляет 20-40 мин. При отклонении на 2-3 мин нужно искать причину и устранять.
После останова ротора немедленно включается валоповоротное устройство (ВПУ), которое должно работать пока температура металла турбины не снизится ниже 200 °С.
В процессе выбега и после производятся все остальные операции по маслу, циркуляционной воде и т.д. согласно инструкции.
Аварийный останов турбины.
При возникновении на турбоагрегате аварийной ситуации необходимо действовать согласно противоаварийной инструкции, в которой определен перечень возможных аварийных положений и меры по их ликвидации.
При ликвидации аварийной ситуации нужно внимательно наблюдать за основными показателями работы турбины:
— частота вращения, нагрузка;
— параметры свежего пара и ;
— вакуум в конденсаторе;
— вибрация турбоагрегата;
— осевой сдвиг ротора и положение роторов относительно своих корпусов;
— уровень масла в маслобаке и его давление в системах регулирования и смазки, температура масла на входе и сливе из подшипников и др.
Противоаварийной инструкцией определяются способы аварийного останова в зависимости от аварийных обстоятельств – без срыва вакуума и со срывом вакуума, когда в выхлоп турбины и конденсатор впускают атмосферный воздух открытием задвижки.
Аварийная остановка турбоагрегата производится путем немедленного прекращения подачи свежего пара в турбину кнопкой аварийного останова или дистанционно воздействием на электромагнитный выключатель, и, убедившись, что турбина отключена и не несет нагрузки подают сигнал на ГЩУ «Внимание! Машина в опасности!». После чего генератор отключается от сети. Обязательно закрывают главную паровую задвижку (ГПЗ), ее байпас и задвижки на отборах.
Дальнейшие операции по останову ведутся обычным способом.
Срыв вакуума производится в случае, когда нужно ускорить останов ротора, например, при резком понижении уровня масла, при гидроударах в турбине, внезапно возникшей сильной вибрации, при резком осевом сдвиге ротора и т.д.
При останове без срыва вакуума ротор турбины К-200-130 останавливается за 32-35 мин, а при срыве вакуума за 15 мин, но при этой операции происходит разогрев выхлопного патрубка за счет резкого возрастания плотности среды, что и приводит к торможению ротора. Поэтому останов турбины со срывом вакуума производится только в случаях, определенных противоаварийной инструкцией.