Файл: Теоретические аспекты и анализ особенностей конструкции.docx

4. Изучить основные аспекты охраны труда и техники безопасности при эксплуатации турбинного оборудования.

Объектом исследования дипломного проекта является паровая турбина Ленинградского металлического завода К-210-130, а предметом исследования, соответственно, является принципиальная схема турбины.


Глава 1 Теоретические аспекты и анализ особенной конструкции паровой турбины К-210-130

1.1 Краткая характеристика турбоустановки, назначение и ее роль и место в тепловой схеме К-210-130
Паровая турбина типа К-210-130 конденсационная, изготовленная на ЛМЗ, одновальная, трехцилиндровая с двумя выхлопами и промежуточным перегревом пара – предназначена для непосредственного привода генератора типа ТГВ-200-МУЗ с водородным охлаждением. Принципиальная тепловая схема блока К-210-130 изображена на схеме (Приложение А).

Основные технические параметры турбины (но­минальные) характеризуются показа­телями, представленными в таблице 1.

Турбина имеет семь нерегулируемых отборов па­ра (Приложение А), предназначенных для подогрева пита­тельной воды в ПНД, деаэраторе и ПВД до темпе­ратуры 242° С при номинальной нагрузке турбины. [1]

Данные о регенеративных отборах пара приведе­ны в таблице 3 и соответствуют номинальной мощно­сти, номинальным параметрам пара и температуре охлаждающей воды 12°С. [4]

Допускаются дополнительные отборы пара сверх отборов на регенерацию.
Таблица 1 - Основные технические параметры турбины

Свежий пар перед автоматическими стопор­ными клапанами ЦВД:			Пар на выходе из ЦВД при номинальном режиме:			Пар после промежуточного перегрева пе­ред стопорными клапанами ЦСД:			Основные параметры конденсаторной группы:
давление, кгс/см2, абс.	130	давление, кгс/см2абс.		26,1	давление, кгс/см2абс.		23,9	расход охлаждающей воды, м3/ч		25000
температура, °С	540	температура, С		323	температура, °С		540	температура охлаждающей воды , С		12
									расчетное давление, кгс/см2 абс.	0,04

---

Таблица 2- Данные о регенеративных отборах пара

Подогреватель	Параметры пара в камере отбора		Количество отбираемого пара, т/ч
	Давление, кгс/	Температура, С
ПВД № 7	38,7	374	27
ПВД № 6	26,1	323	45
ПВД № 5	12,2	447	12
Деаэратор	12,2	447	6
ПНД № 4	6,44	357	24
ПНД № 3	2,77	253	18
ПНД № 2	1,27	171	26
ПНД № 1	0,261	65	22

Максимальный расход пара через турбину со­ставляет 670 т/ч. Расход пара на холостом ходу око­ло 30 т/ч. Предельное абсолютное давление в каме­ре регулируемого колеса 98 кгс/см². [5]

Допускается длительная работа турбины при одновременных отклонениях (в любых сочетаниях) параметров от номинальных в следующих преде­лах:

- начального абсолютного давления пара 125-135 кгс/см²;

- начальной температуры пара 530- 545°С;

- температуры пара после промежуточного пе­регрева 530 - 545°С.

Допускается кратковременная работа турбины не более 30 мин при отклонениях давления свежего пара 136 - 140 кгс/см², начальной температуры и температуры пара после промежуточного перегрева 546-550° С. [8]

Продолжительность работы турбины при этих параметрах не должна превышать 200 часов в год.

Не допускается работа турбины:

- при температуре в выхлопной части ЦНД выше 80°С;

- на выхлоп в атмосферу;

- по временной незаконченной схеме установки.
1.2 Особенности конструкции турбинного агрегата К-210-130
Турбина паровая К-210-130 поставляется в двух мо­дификациях: К-210-130-3 —для работы по однобайпасной пусковой схеме блока, К-210-130-6 - для работы по двухбайпасной пусковой схеме. Допускается работа турбины при тем­пературе 565/565° С. (Приложения Г, Д, Е)

Удельный рас­ход тепла гарантируется с допуском 0,5% сверх допуска на точность испытания.

---

Конструкция турбины. Турбина представляет со­бой одновальный агрегат, состоящий из трех цилин­дров. ЦВД имеет 12 ступеней, из которых первая ступень—регулирующая. Промежуточный перегрев осуществляется между ЦВД и ЦСД, имеющим 11 ступеней. [13]

ЦНД - двухпоточный и имеет по четыре ступе­ни в каждом потоке. Длина рабочей части лопаток последней ступени 765 мм при среднем диаметре 2100 мм. Предпоследняя ступень двухъярусная с длиной рабочей лопатки 740 мм при среднем диа­метре 2091 мм. Суммарная торцевая площадь одно­го полуторного выхлопа, включая верхний ярус предпоследней ступени и последнюю ступень, со­ставляет 7,64 м², а всего агрегата - 15,28 м². [3]

Ротор высокого давления — цельнокованый. В роторе среднего давления первые семь дисков откованы заодно с валом, четыре последних диска — насадные.

Ротор низкого давления состоит из вала, на кото­ром насажены восемь дисков. Роторы турбины вы­полнены гибкими. Роторы высокого и среднего дав­лений соединены между собой жесткой муфтой и имеют общий средний подшипник. Роторы среднего и низкого давлений соединены полугибкой муфтой. Критические числа оборотов валопровода турбины и генератора, соединенных жесткой муфтой, зависят от примененного типа генератора (таблица 4).

Таблица 3 - Критическая частота вращения валопровода для типов генератора

Тип генератора	Критическая частота вращения валопровода, об/мин, при тоне поперечных колебаний
	I	II	III	IV	V
ТВВ-200-2	1585	1881	2017	2489	4500
ТГВ-200	1489	1862	1970	2489	4680

Турбина имеет сопловое парораспределение.

Свежий пар подводится к двум отдельно стоящим паровым коробкам, в которых расположены клапаны автоматического затвора. Из последних пар поступает по пароперепускным трубам в четы­ре паровые коробки регулирующих клапанов, вва­ренные в переднюю часть ЦВД. Паровпуск в ЦВД находится со стороны среднего подшипника. Соот­ветственно этому лопаточный аппарат ЦВД выпол­няется левого вращения. [2]

После ЦВД пар направляется в промежуточный перегреватель, а затем возвращается в турбину че­рез стопорные и регулирующие клапаны ЦСД. Последние установлены непосредственно на цилиндре.

---

Из ЦСД пар по двум перепускным трубам по­ступает в среднюю часть ЦНД, в которой разветв­ляется на два потока. Каждый из потоков, пройдя соответствующую половину цилиндра, поступает в свой конденсатор. Оба конденсатора присоединяют­ся к выхлопным патрубкам цилиндра путем сварки.

При отключении генератора или закрытии авто­матических затворов должно производиться опо­рожнение промежуточного перегревателя котла пу­тем автоматического открытия электрозадвижек (время открытия не более 90 с) на сбросных линиях из горячих ниток промежуточного перегревателя в приемное устройство конденсатора, помимо линии сброса пара из котла. [6]

Фикспункт турбины расположен на средней раме передней части ЦНД, расширение агрегата происхо­дит в сторону переднего подшипника и незначитель­но - в сторону генератора.

Допускается промывка влажным паром проточ­ной части турбины при пуске из холодного состоя­ния.

Допускается повторный пуск турбины в работу через любое время после ее останова. [7]

Турбина оборудована валоповоротным устройст­вом с частотой вращения 3,4 об/мин.

Ориентировочно минимальное время пуска тур­бины из различных тепловых состояний (от толчка до номинальной нагрузки) равно:

- из холодного со­стояния — 6 ч;

- через 48 ч простоя - 4ч 30 мин;

- че­рез 24 ч простоя - 2 ч 20 мин;

- через 6 - 8 ч простоя - 1 ч.

Для сокращения времени прогрева и улучшения условий пуска турбины

предусмотрены паровой обо­грев фланцев и шпилек и подвод острого пара на передние уплотнения ЦВД и ЦСД.

Для обеспечения правильного режима работы и дистанционного управления системой дренажей при пусках и остановах турбины предусмотрено групповое дренирование через расширитель дрена­жей в конденсатор. [10]

Турбина тщательно теплоизолирована.

Система автоматического регулирования и за­щиты. Турбина снабжена гидравлической системой автоматического регулирования с электро-гидравлическим преобразователем, позволяющим вводить в систему регулирования электрические си­гналы, и устройствами защиты, обеспечивающими останов турбины при возникновении аварийных нарушений режима ее работы.

Регулятор частоты вращения предназначен для автоматического поддержания частоты вращения ротора турбогенератора с неравномерностью около 4% и нечувствительностью во всем диапазоне на­грузки не более 0,3% от номинальной частоты вра­щения.

Регулятор частоты вращения снабжен механиз­мом управления, который используется: для

---

зарядки золотников регулятора безопасности, открытия ав­томатических затворов, изменения частоты враще­ния ротора турбины, изменения нагрузки при па­раллельной работе генератора. Механизм управле­ния может приводиться в действие как вручную не­посредственно у турбины, так и дистанционно со щита управления. Обеспечивается возможность син­хронизации генератора при любой аварийной часто­те в системе. [16]

Предусмотрен ограничитель мощности, использу­емый как ограничитель при открывании регулирую­щих клапанов. Ограничитель мощности управляется вручную непосредственно у турбины.

Для защиты от недопустимого повышения часто­ты вращения ротора турбина снабжена регулято­ром безопасности, два центробежных выключателя которого срабатывают при достижении частоты вра­щения ротора в пределах 11—12% сверх номиналь­ного, чем вызывается закрытие автоматических за­творов ЦВД, ЦСД, а также регулирующих клапа­нов ЦВД и ЦСД. [19]

Предусмотрена дополнительная защита от повы­шения частоты вращения, выполненная на блоке зо­лотников регулятора скорости, действующая при ча­стоте вращения несколько более высокой, чем та, при которой срабатывают центробежные выключа­тели.

Для снижения заброса частоты вращения диффе­ренциатор, действующий по ускорению ротора, при­крывает регулирующие клапаны. Действие диффе­ренциатора происходит при частоте вращения выше 103% от номинальной частоты.

Турбина снабжена электромагнитным выключа­телем, при срабатывании которого закрываются ав­томатические затворы и регулирующие клапаны турбины.

При отключении турбины вручную или от сраба­тывания электромагнитного выключателя генератор автоматически отключается от сети.

Турбоустановка оборудована электронными ре­гуляторами с исполнительными механизмами для поддержания: заданного давления пара в коллекто­ре концевых уплотнений путем воздействия на клапан пара из уравнительной линии деаэраторов 7 кгс/см²абс; уровня в конденсатосборнике конден­сатора ±200 мм; уровня конденсата греющего пара во всех подогревателях системы регенерации, кро­ме ПНД № 1. [11]

Кроме того, турбоагрегат снабжен:

• 
  защитным регулятором давления свежего пара, вступающим в действие при снижении давления на 10% ниже номинального;
  
• 
  аппаратурой для отключения всех ПВД с одно­временным включением обводной линии и подачей сигнала (срабатывает в случае аварийного повыше­ния уровня конденсата вследствие повреждения или нарушения плотности трубной системы в любом ПВД до аварийного предела);
  
• 
  устройством для автоматического включения и выключения эжектора циркуляционной системы при скоплении воздуха в верхних точках сливных трубо­проводов конденсатора для предотвращения срыва сифона;
  
• 
  атмосферными клапанами-диафрагмами, которые установлены на выхлопных патрубках ЦНД и открываются при повышении давления в патруб­ках до 1,2 кгс/см²абс. [19]
  

---