Regulacja prędkości obrotowej turbiny WK-100-6M

Wielkość: px

Rozpocząć pokaz od strony:

Download "Regulacja prędkości obrotowej turbiny WK-100-6M"

Anna Rutkowska
6 lat temu
Przeglądów:

Regulacja prędkości obrotowej turbiny WK-100-6M Zadaniem regulacji, mówiąc ogólnie, jest samoczynne (automatyczne) utrzymywanie wielkości regulowanej na z góry żądanym poziomie, mieszczącym się w

1 Regulacja prędkości obrotowej turbiny WK-100-6M Zadaniem regulacji, mówiąc ogólnie, jest samoczynne (automatyczne) utrzymywanie wielkości regulowanej na z góry żądanym poziomie, mieszczącym się w dopuszczalnym, zwykle wąskim przedziale. Takimi wielkościami w turbinach parowych są głównie: prędkość kątowa wirnika, moc turbiny, ciśnienie pary upustów regulowanych, ciśnienie końcowe turbin przeciwprężnych, napięcie na zaciskach generatora poprzez regulację prądu wzbudzenia

2 Zadania układów regulacji są zależne od rodzajów turbin. Jednym z podziałów turbin jest podział ze względu na sposób realizacji obiegu cieplnego: turbiny kondensacyjne budowane są w celu uzyskania maksymalnej energii elektrycznej z mocy cieplnej zawartej w parze. Turbiny te są wyposażone w nieregulowane upusty pary (zwykle od 3 do 8 upustów), służące do wielostopniowego podgrzewania wody zasilającej. Upust tworzy szczelina na całym obwodzie wraz z komorą pierścieniową znajdująca się za wybranym wieńcem wirnikowym, po którym utworzony jest wieniec stojanowy następnego stopnia turbiny odpowiednio przesunięty. turbiny przeciwprężne oddające parę odlotową dla celów technologicznych i grzewczych. Stosowane najczęściej w zakładach przemysłowych. Turbiny przeciwprężne są proste w konstrukcji i w przypadku małych mocy wykonywane są jako wysokoobrotowe (napędzając generator poprzez przekładnię, zmniejszając prędkość obrotową z obr/min na 1500 obr/min). turbiny upustowo-kondensacyjne pozwalają odbierać z upustów znacznych strumieni pary do celów grzewczych i technologicznych, przy określonych regulowanych ciśnieniach pary. Turbina ta wyposażona jest także w upusty nieregulowane do zasilania regeneracyjnych podgrzewaczy wody lub zasilania odbiorców ciepła niewymagających regulowanych parametrów pary.

turbiny upustowo-przeciwprężne są wyposażone w upusty lub upust pary, do zasilania odbiorców technologicznych, a pozostała część pary jest oddawana do celów grzewczych (para przeciwprężna).

3 turbiny upustowo-przeciwprężne są wyposażone w upusty lub upust pary, do zasilania odbiorców technologicznych, a pozostała część pary jest oddawana do celów grzewczych (para przeciwprężna). W turbinach przeciwprężnych, upustowych (upustowokondensacyjnych, upustowo-przeciwprężnych) oraz w wielu przypadkach turbin przemysłowych obok prędkości obrotowej wielkością regulowaną jest, w zależności od przeznaczenia turbiny, głównie ciśnienie lub strumień masy. Mamy więc do czynienia z regulacją wieloparametrową. Wartościami zadanymi w układzie regulacji turbiny kondensacyjnej z międzystopniowym przegrzewaczem pary współpracującej z generatorem synchronicznym są: obroty turbogeneratora: - przed synchronizacją, - podczas pracy na potrzeby własne (PPW), - podczas trybu praca wyspowa, obciążenie mocą czynną.

Wielkością wyjściową jest prąd, napięcie, oraz moc czynna na zaciskach generatora. W przypadku, gdy turbina parowa stanowi napęd maszyny przepływowej np.

4 Wielkością wyjściową jest prąd, napięcie, oraz moc czynna na zaciskach generatora. W przypadku, gdy turbina parowa stanowi napęd maszyny przepływowej np. pompy, wartością zadaną jest prędkość obrotowa, od której zależy jej wydajność. Ponieważ nawet najlepsza regulacja może zawieść, każdą turbinę wyposaża się dodatkowo w urządzenie bezpieczeństwa. Działanie urządzenia bezpieczeństwa powinno być niezależne od działania układu regulacji turbiny. Urządzenie to w odpowiednio krótkim czasie powinno zatrzymać turbinę przez odcięcie dolotu (dolotów) pary do turbiny przez zamknięcie zaworów głównych, odcięcie powrotu pary przez króćce upustów oraz odcięcie dolotu pary z przegrzewacza międzystopniowego.

Podstawowo stosuje się zabezpieczenia przed: nadmiernym wzrostem prędkości obrotowej wirnika (regulator bezpieczeństwa, nadmiernym spadkiem ciśnienia oleju zasilającego układ smarny i układ

5 Podstawowo stosuje się zabezpieczenia przed: nadmiernym wzrostem prędkości obrotowej wirnika (regulator bezpieczeństwa, nadmiernym spadkiem ciśnienia oleju zasilającego układ smarny i układ regulacyjny, nadmiernym wzrostem ciśnienia w skraplaczu turbin kondensacyjnych, powodującym nagrzewanie się końcowych stopni turbiny i ich uszkodzenie, nadmiernym względnym przesuwem osiowym wirnika; konieczność stosowania tego zabezpieczenia wynika z małych szczelin osiowych w uszczelnieniach oraz między wieńcami stojanowymi i wirnikowymi. Istnieje wiele rozwiązań zabezpieczeń zrealizowanych na drodze mechanicznej, hydraulicznej czy elektrycznej, które w miarę rozwoju techniki, budowy jednostek o coraz wyższych parametrach, stają się coraz bardziej rozbudowane.

6 Ponadto turbina powinna mieć następujące zabezpieczenia: zawory zwrotne na upustach turbin (zabezpieczenie przed powrotem pary lub skroplin), zawory i klapy bezpieczeństwa zwrotne chroniące kadłub przed wzrostem ciśnienia na upustach regulowanych, na wylocie z turbin przeciwprężnych i na skraplaczach. Wyróżnia się następujące zasadnicze sposoby regulacji turbin parowych: regulacja jakościowa zwana również dławieniową, polegająca na zmianie ciśnienia pary dolotowej do turbiny (dławienie przepływu pary zaworem regulacyjnym); regulacja ilościowa polegająca na zmianie ilości pary dopływającej do turbiny zależnie od jej obciążenia. Para jest doprowadzana do kolejno otwierających się zaworów grupowych przymykając lub otwierając odpowiednie zawory można regulować moc turbiny przez zmianę ilości dopływającej pary (uruchamianie grupy dysz); regulacja obejściowa polega na kierowaniu pary do następnych stopni z pominięciem poprzednich. Obejścia mogą być zewnętrzne przy zasilaniu świeżą parą lub, co stosuje się najczęściej, wewnętrzne, polegające na przeprowadzeniu części pary z przestrzeni za stopniem regulacyjnym do dalszych stopni z ominięciem paru stopni (do stopni o dłuższych łopatkach); regulacja kombinowana jest połączeniem regulacji ilościowej z obejściową lub jakościowej z obejściową.

7 Regulację turbiny kondensacyjnej w ujęciu schematycznym pokazano na rysunku poniżej. Regulator prędkości obrotowej 1 napędzany od wału turbiny otwiera lub przymyka zawór regulacyjny 2 siłownikiem 3 poruszanym olejem pod ciśnieniem. Siłownik wykonuje ruch w górę lub w dół zależnie od tego, z której strony tłoka dopływa olej. Dopływ oleju do siłownika steruje suwak rozdzielczy 4 sterowany regulatorem prędkości obrotowej. W przypadku spadku prędkości obrotowej regulator obniża położenie tłoczków suwaka rozdzielczego, które odsłaniają dopływ oleju pod tłok siłownika i powodują jego ruch w górę, a więc otwarcie zaworu i zwiększenie dopływu pary. Działanie układu jest przeciwne, jeżeli prędkość obrotowa zwiększa się. 1 regulator prędkości obrotowej; 2 zawór regulacyjny; 3 siłownik; 4 suwak rozdzielczy.

Turbiny WK-100-6M są turbinami kondensacyjnymi wyprodukowanymi w 1958 roku przez Leningradzką Fabrykę Metalową, a zmodernizowanymi w latach 1986-1996.

8 Turbiny WK-100-6M są turbinami kondensacyjnymi wyprodukowanymi w 1958 roku przez Leningradzką Fabrykę Metalową, a zmodernizowanymi w latach Modernizacja objęła przystosowanie do pracy ciepłowniczej, poprzez zabudowę na przelotni między częścią WP a NP. upustu pary w celu odprowadzenia jej do węzłów ciepłowniczych.w zakresie modernizacji moc turbozespołu wzrosła do 110MWe. Turbina parowa Wk-100-6M wyposażona jest w hydrauliczny system automatycznej regulacji, która zapewnia konieczne oddziaływanie na organa regulacyjne turbiny przy zmianie obciążenia elektrycznego turbozespołu. Nierównomierność regulacji liczby obrotów wykonano równą około 4%.

Dla zabezpieczenia turbiny przed nadmierną zwyżką obrotów, turbinę wyposażono w system zabezpieczający, który bardzo szybko odcina dopływ pary do turbiny przy zwiększeniu liczby obrotow o 11-12%

9 Dla zabezpieczenia turbiny przed nadmierną zwyżką obrotów, turbinę wyposażono w system zabezpieczający, który bardzo szybko odcina dopływ pary do turbiny przy zwiększeniu liczby obrotow o 11-12% powyżej obrotów znamionowych.zabezpieczenie turbiny przed rozbiegiem osiąga się przy pomocy bijakowego regulatora bezpieczeństwa. Na wypadek,gdyby bijaki nie zadziałały, system regulacji przewiduje dodatkowe zabezpieczenie turbiny przed rozbiegiem. Dodatkowa ochrona zapewniona jest za pomocą regulatora szybkości przez blok suwaków regulatora i odcina dopływ pary do turbiny przy wzroście ilości obrotów o 14-15% powyżej obrotów znamionowych. Poza tym, przewidziana jest ochrona turbiny przed nadmiernym przesunięciem osiowym wirnika i przed awaryjnym spadkiem próżni w kondensatorze. Bezprzegubowy regulator prędkości RS typu odśrodkowego jest czujnikiem prędkości obrotowej wirnika turbiny. Regulator prędkości znajduje się w korpusie przedniego łożyska i związany jest z wirnikiem turbiny wałkiem zębatym lub wielowypustowym.przemieszczenia osiowe wirnika turbiny nie powodują przemieszczeń regulatora prędkości.

10 Oś obrotu uszka 2, sztywno zamocowanego na wsporniku 1, jest zgodne z osią wału turbiny.sprężynę 3 umocowuje się w uszku 2 w taki sposób, żeby po każdej stronie uszka znalazła się taka sama ilość zwojów. Naciąg obydwu połówek sprężyny ustala się przy pomocy nakrętek 4 i ciężarków 5, przy czym taśma sprężyny 6 jest mocno ściśnięta między nakrętkami a ciężarkami i stanowi jedną całość ze sprężyną 3.Elementy 3,4,5 spawa się razem. Końce taśmy sprężynowej 6 sztywno połączone są z wspornikiem1 przy pomocy listew 7 i śrub 8. Płyta 9 zwana sprzęgłem umocowana jest na taśmie sprężynowej 6 i przemieszcza się razem z nią. Przy dowolnej prędkości obrotowej regulatora prędkości, siła odśrodkowa ruchomych mas równoważy się przez naciąg sprężyny 3 i taśmy sprężynowej 6.Gdy ciężarki 5 rozchodzą się ( przy zwiększeniu prędkości obrotowej) sprężyna 3 rozciąga się i sprzęgło 9 przemieszcza się w kierunku oporu. Na oporze sprzęgło 9 opiera się przy prędkości obrotowej 3600 obr/min. Na regulatorze prędkości zainstalowano koło zębate(60 zębów), wykorzystywane do kształtowania impulsów przy instalacji czujników elektrycznych prędkości obrotowej.

11 Nierównomierność właściwa regulatora prędkości w granicach prędkości obrotowej wirnika obr/min. wynosi 5,2% nominalnej prędkości obrotowej na 1mm przemieszczenia się sprzęgła. Ruch sprzęgła 9 do oporu wynosi ,5mm. Prędkość obrotowa wirnika turbiny 3000 obr/min odpowiada ruchowi sprzęgła około 9 mm.

Podobne dokumenty

silniku parowym turbinie parowej dwuetapowa

silniku parowym turbinie parowej dwuetapowa Turbiny parowe Zasada działania W silniku parowym tłokowym energia pary wodnej zamieniana jest bezpośrednio na energię mechaniczną w cylindrze silnika. W turbinie parowej przemiana energii pary wodnej