3 202 Просмотров

4.4.29. Турбина должна быть немедленно остановлена (отключена) персоналом



Из Рубрики: Паротурбинные установки

Метки: ,

при отказе в работе зашит или при их отсутствии в случаях:

а)      повышения частоты вращения ротора сверх ус­тавки срабатывания автомата безопасности;

б)      недопустимого осевого сдвига ротора;

в)      недопустимого изменения положения роторов
относительно цилиндров;

г)      недопустимого понижения давления масла (огнестойкой жидкости) в системе смазки;

л) недопустимого понижения уровня масла в мас­ляном баке;

е)       недопустимого повышения температуры масла
на сливе из любого подшипника, подшипников уплот­нений вала генератора, любой колодки упорного под­шипника турбоагрегата;

ж)     воспламенения масла и водорода на турбоагре­гате;

з)      недопустимого понижения перепала давлений
“масло—водород” в системе уплотнений вала тур­богенератора;

и) недопустимого понижения уровня масла в демпферном баке системы маслоснабжения уплотне­ний вала турбогенератора;

к) отключения всех масляных насосов системы водородного охлаждения турбогенератора (для безын­жекторных схем маслоснабжения уплотнений);

л) отключения турбогенератора из-за внутреннего повреждения;

м) недопустимого повышения давления в конденса­торе;

н) недопустимого перепада давлений на последней ступени у турбин с противодавлением;

о) внезапного повышения вибрации турбоагрегата;

п) появления металлических звуков и необычных шумов внутри турбины или турбогенератора;

р) появления искр или дыма из подшипников и концевых уплотнений турбины или турбогенератора;

с) недопустимого понижения температуры свеже­го пара или пара после промперегрева;

т) появления гидравлических уларов в паропрово­дах свежего пара, промперегрева или в турбине;

у) обнаружения разрыва или сквозной трещины на неотключаемых участках маслопроводов и трубопро­водов пароводяного тракта, узлах парораспределения;

ф) прекращения протока охлаждающей воды через статор турбогенератора;

х) недопустимого снижения расхода охлаждающей воды на газоохладители;

и) исчезновения напряжения на устройствах дистан­ционного и автоматического управления или на всех КИП;

ч) возникновения кругового огня на контактных кольцах ротора турбогенератора, вспомогательного генератора или коллекторе возбудителя;

ш) отказа программно-технического комплекса АСУ ТП, приводящего к невозможности управления всем оборудованием турбоустановки или его контроля.

Необходимость срыва вакуума при отключении турбины должна быть определена местной инструкци­ей в соответствии с указаниями завода-изготовителя.

В местной инструкции должны быть даны четкие указания о недопустимых отклонениях значений кон­тролируемых величин по агрегату.

Анализ наиболее тяжелых аварий показывает, что во многих случаях оборудование осталось бы неповрежден­ным или незначительно поврежденным, если бы оно сво­евременно отключалось при появлении на нем признаков отклонения от нормального режима работы. Современ­ные турбины снабжены автоматическими защитами, пре­дупреждающими возникновение и дальнейшее развитие

аварий оборудования при недопустимых отклонениях ряда контролируемых величин. Однако не все аварийные ситу­ации могут быть зафиксированы датчиками, не исключа­ется полностью и возможность отказа в работе имеющих­ся автоматических защит. Поэтому турбины оснащены кнопками аварийного отключения (на щите управления и по месту). Во всех случаях, рассматриваемых в данном пункте, турбина должна быть немедленно отключена пер­соналом при отсутствии или отказе в работе автоматичес­ких защит:

а)    при повышении частоты вращения роторов турбоаг­регатов сверх номинальной, например при сбросе нагруз­ки, детали ротора, в особенности диски и рабочие лопат­ки последних ступеней турбин большой мощности, под­вергаются значительным механическим напряжениям под влиянием центробежных сил, увеличивающихся пропор­ционально квадрату частоты вращения. Исчерпание запа­са прочности может привести к разрушениям дисков, ро­торов, подшипников и всего турбоагрегата. Повышение частоты вращения до значений, превышающих уставку сра­батывания автомата безопасности, свидетельствует о том, что в системе регулирования, парораспределения или са­мого автомата безопасности возникла неисправность;

б)    осевое усилие, действующее на ротор, уравновеши­вается гидравлическими силами в упорном подшипнике турбины. Значительное увеличение осевого усилия может привести к повреждению упорного подшипника (выплав­лению баббита колодок) и в дальнейшем, в случае продолжения подачи пара в турбину, к серьезному поврежде­нию проточной части турбины из-за контакта вращаю­щихся и неподвижных частей агрегата;

в)   недопустимое изменение относительного положения роторов турбины, так же как и осевого положения, при­водит к задеваниям в проточной части и тяжелым повреж­дениям агрегата. Изменение относительного положения

роторов вызывается неравномерным прогревом (остыва­нием) деталей статора и ротора турбины, который, в свою очередь, определяется изменением температуры или рас­хода поступающего в турбину пара либо (для цилиндров низкого давления) изменением вакуума в конденсаторе;

г)    неполадки в системе смазки турбины могут привес­ти к уменьшению или полному прекращению поступле­ния масла на подшипники. Подобные неполадки создают опасную ситуацию на турбоагрегате, грозящую тяжелой аварией с выплавлением подшипников, поэтому насосы маслоснабжения имеют резервные агрегаты и устройства их аварийного включения в случае отказа работающих насосов или падения давления масла на смазку. При отка­зе в срабатывании устройства АВР, неисправности резер­вных насосов или значительной течи масла давление пос­леднего на смазку может упасть до недопустимо низкого уровня;

д)   понижение уровня масла в маслобаке может свиде­тельствовать о возникшей утечке рабочей жидкости из системы. Если понижение уровня имеет место лишь в чи­стом отсеке, то это свидетельствует о загрязнении сеток маслобака. Понижение уровня в маслобаке ниже предельно допустимого значения, определяемого заводом-изготови­телем, может привести к срыву масляных насосов и пре­кращению подачи масла на подшипники;

е)   повышение температуры масла на сливе из подшип­ников может явиться следствием нарушения механичес­кого состояния подшипников, уплотнений вала генерато­ра, ухудшения качества масла, неудовлетворительной ра­боты маслоохладителей, системы концевых уплотнений турбины. Повышение температуры масла, сливающегося
с упорного подшипника, или повышение температуры его колодок может быть вызвано также увеличением суммар­ного осевого усилия, действующего на ротор. Своевремен­ное отключение турбины из-за повышения температуры

масла на сливе из подшипников или колодок упорного под­шипника позволит предотвратить серьезные аварии с повреждениями подшипников, воспламенением масла и т.д;

ж) протечки через неплотности фланцевых соедине­ний маслосистемы, арматуру могут привести к воспламе­нению масла при попадании его на горячие поверхности оборудования и трубопроводов. Особенно это опасно при появлении трещин, разрывов маслопроводов, разрушении узлов и механизмов турбины, генератора, питательных насосов, связанных с маслосистемой, что приводит к силь­ным (фонтанирующим) течам масла и сильному пожару в машинном зале электростанции. Поэтому при возникно­вении пожара следует остановить турбоагрегат немедлен­но вызвать специальную пожарную команду и приступить к ликвидации очага горения, используя первичные сред­ства пожаротушения.

Если турбина оснащена специальной системой предотв­ращения развития горения масла, персонал вводит ее в действие, что приводит к автоматическому отключению турби­ны, генератора, срыву вакуума, останову рабочих насосов смазки и введению запретов на включение резервных и ава­рийных насосов смазки и насосов системы регулирования.

При эксплуатации генераторов с водородным охлаж­дением опасность возникновения пожара заключается в возможности образования взрывоопасной смеси водоро­да с воздухом в корпусе генератора, в аппаратах и трубо­проводах газовой системы при нарушениях режимов эк­сплуатации последних, а также при загорании водорода, выходящего из системы через неплотности.

Смесь водорода с воздухом является взрывоопасной при содержании в ней водорода от 4 до 75% по объему. Воспламенение смеси может происходить от открытого огня, местного нагрева, при быстром истечении газа.

Особенно опасно образование взрывоопасной смеси водорода с воздухом в корпусе генератора, так как в больших замкнутых объемах возможно детонационное воспламенение смеси, протекающее при распространении пла­мени со сверхзвуковыми скоростями и создающее давле­ние, которого не выдерживает оболочка корпуса.

При загорании струи водорода следует прекратить до­ступ кислорода воздуха к месту горения, наложив на мес­то утечки плотную асбестовую ткань или направив на пламя струю инертного газа.

Если загоранение водорода не удается ликвидировать, следует отключить турбину, выключить генератор из сети и принять меры к вытеснению водорода из системы инер­тным газом;

з) для нормального функционирования системы водо­родного охлаждения генератора перепад давлений масло-водород должен находиться в пределах, задаваемых заво­дом — изготовителем генератора. В случаях отказа регу­лятора перепада давлений, отключения источников маслоснабжения уплотнений и отказа устройств АВР давле­ние масла на уплотнениях понижается, что приводит к уменьшению несущей способности масляного клина и ухудшению охлаждения баббитовой заливки вкладышей подшипников. При этом для уплотнений торцевого типа неизбежны перегрев и выплавление баббита, а также по­вреждение трущейся поверхности упорного диска. Для цилиндрических уплотнений опасность выплавления баб­бита невелика. Однако для уплотнений любого типа про­рыв водородом масляного слоя приводит к выходу газа из корпуса генератора, что создает аварийную ситуацию с возможностью пожара и взрыва водорода;

и) демпферный бак системы уплотнений генератора предназначен для быстродействующего резервирования подачи масла при переключениях масляных насосов, а также при выбеге турбоагрегата в случае отказа всех ис­точников маслоснабжения уплотнений. Высота установки демпферного бака соответствует сумме минимально до-

пустимого перепада давлений масла и водорода и падения напора в трубопроводе от бака к уплотнениям. Демпфер­ный бак имеет ограниченный объем (1,5 — 2 м3), чем обес­печивается продолжительность резервирования при вы­беге примерно 6—15 мин в зависимости от типа турбоге­нератора. При нормальной работе уровень масла находится над баком в трубе, соединенной с газовым объемом гене­ратора. При понижении уровня персонал должен принять меры к его восстановлению. Недопустимое понижение уровня масла в демпферном баке свидетельствует о нали­чии неисправностей в системе;

к) об опасности прекращения подачи масла на уплот­нения генератора уже упоминалось в пунке “з”. Очевид­но, что такая же опасность возникает при отключении всех масляных насосов системы уплотнений вала генератора (для безынжекторных схем маслоснабжения);

л) при отключении генератора из-за внутренних по­вреждений защита воздействует также и на отключение турбины. Немедленный останов турбины необходим, так как продолжение вращения ротора может вызвать разви­тие повреждений в генераторе;

м) давление в конденсаторе (вакуум) в значительной мере определяет температурное состояние деталей части низкого давления: диафрагм (сопловых лопаток), выхлоп­ного патрубка и рабочих лопаток последних ступеней. При ухудшении вакуума элементы проточной части — сопло­вые и рабочие лопатки и цилиндр) нагреваются за счет повышения температуры насыщения, а также тепла, по­лучаемого в результате увеличивающихся потерь на тре­ние. Чем выше давление в конденсаторе (ниже вакуум), тем потери выше и, следовательно, выше температура де­талей части низкого давления. Чрезмерный перегрев вых­лопной части турбины может привести к недопустимому относительному изменению ротора и цилиндра низкого давления, нарушению центровки валопровода и, соответственно, вибрации и задеваниям в проточной части. Кро­ме этого, при значительном перегреве выхлопной части низкого давления может произойти контакт вращающих­ся и неподвижных деталей в опорных подшипниках и уплотнениях вала генератора. Предельные значения давле­ния в конденсаторе для срабатывания защиты на отключе­ние устанавливаются заводом — изготовителем турбины;

н) для последних ступеней турбин с противодавлением опасен режим с резким понижением давления пара в вых­лопном патрубке ниже расчетного при высокой нагрузке турбины. В этих случаях увеличивается перепад давлений на последней ступени, что может привести к ее повреж­дению и последующему разрушению проточной части и агрегата в целом;

о, п, р) возникновение внезапной сильной вибрации турбоагрегата свидетельствует о повреждении проточной части (поломке лопаток, сильных задеваниях вращающихся и неподвижных деталей, прогибе ротора) или поврежде­ниях в генераторе.

Кроме вибрации признаками повреждения проточной части могут быть удары различной силы, посторонние зву­ки и шум в проточной части, дым и искры из уплотнений турбины и генератора;

с) понижение температуры свежего пара при сохране­нии номинальной нагрузки приводит к перегрузке про­точной части, а также к увеличению влажности пара в последних ступенях турбины. В инструкциях по экс­плуатации турбоустановок обычно имеется указание о необходимости снижать нагрузку турбины (вплоть до пол­ного разгружения) при понижении температуры пара пе­ред турбиной;

Недопустимое понижение температуры свежего пара или пара промперегрева перед турбиной может быть след­ствием, например, нарушения режима работы котла, не­удовлетворительной работы средств регулирования температуры. Поступление “холодного” пара может привес­ти к большим температурным напряжениям в паровпуск­ных органах, роторе турбины, вызвать прогиб, недопусти­мое относительное сокращение ротора и другие отрица­тельные последствия, связанные с быстрым изменением температуры деталей турбины;

т) гидравлические удары в паропроводах свежего пара, промперегрева или в турбине, как правило, свидетельству­ют о заборе воды, сопровождающемся:

—резким понижением температуры свежего пара или пара промперегрева;

—появлением влажного (белого) пара из фланцев па­ропроводов, стопорных клапанов, сальников арматуры,уплотнений турбины;

—металлическим шумом и ударами в цилиндре турби­ны, увеличением осевого сдвига ротора;

—ударами в трубопроводах отборов;

у) об аварийных ситуациях, связанных с появлением трещин и разрывов маслопроводов уже упоминалось в пункте “ж”. Появление разрывов и трещин в главных па­ропроводах, паропроводах отборов, трубопроводах питательной воды и основного конденсата также представ­ляет большую опасность для людей и оборудования;

ф, х) в современных мощных турбогенераторах ох­лаждение обмоток статора производится дистиллиро­ванной водой, циркулирующей в специальном контуре с насосами охлаждения обмоток статора. Роторы гене­ратора охлаждаются циркулирующим в корпусе гене­ратора водородом (воздухом — для генераторов неболь­шой мощности). В свою очередь, водород охлаждается в газоводяных теплообменниках охлаждающей водой, подаваемой, как правило, специальными насосами, на­зываемыми часто насосами газоохладителей. Прекра­щение протока воды в системах охлаждения генерато­ра может быть вызвано отказами в работе насосов, арматуры, неправильными действиями персонала при переключениях в схемах и другими причинами. Во всех случаях недопустимого снижения расхода охлаждаю­щей воды или прекращения ее протока и невозможно­сти (в течение выдержки времени срабатывания защи­ты — 2 мин для системы охлаждения статора и 3 мин для системы газоохладителей) восстановления нормаль­ной работы систем охлаждения турбоагрегат должен быть отключен;

ц) при исчезновении напряжения на устройствах дис­танционного и автоматического управления или на всех КИП становится невозможным не только управление, но и наблюдение за работой оборудования. Персонал ока­зывается бессильным принять какие-либо меры к пре­дупреждению опасных режимов и предотвратить воз­можное повреждение оборудования, В этих условиях персонал должен как можно быстрее выполнить действия по ручной остановке турбины. В местных должностных и противоаварийных инструкциях должен быть указан порядок действий персонала в данной аварийной ситуа­ции;

ч) порядок действий персонала в случае возникнове­ния кругового огня на контактных кольцах ротора турбо­генератора, вспомогательного генератора или коллекторе возбудителя должен быть указан в местных должностных и противоаварийных инструкциях;

ш) при глобальных отказах ПТК, связанных с отка­зом всех операторских станций в оперативном контуре щита управления, отказом обоих сегментов системной шины или отказом одной или нескольких стоек нижне­го уровня оператор должен остановить оборудование турбоустановки соответствующими резервными или штатными органами управления, действующими через ПТК и (или) помимо ПТК на управление исполнитель­ными устройствами.



Другие записи из категории:

"Паротурбинные установки":