Одной из причин пропариваний и присосов воздуха в концевых уплотнениях (КУ) паровых турбин является отсутствие или ненадёжность средств контроля за их работой. Устанавливаемые иногда в трубопроводах подачи пара на уплотнения и в отсосах паровоздушной смеси манометрические датчики ненадёжны, трудоёмки в обслуживании и не обеспечивают необходимой точности, составляющей несколько миллиметров водяного столба. Фактически о пропариваниях приходится судить визуально или по анализу обводнения масла, а о присосах воздуха – по ухудшению вакуума в конденсаторе.
Были разработаны и успешно внедрены на многих электростанциях методику дистанционного контроля пропариваний и присосов в концевых уплотнениях турбин (см. журналы: «Энергетик»,1987, №2, с.15-16; «Электрические станции», 1989, №10, с. 43-47 и 1998, №10, с. 7-14; «Труды ЦКТИ», 1991, вып. 265, с. 98-106 и 1992, вып.273, с. 62-66.).
Предлагаемая методика контроля за работой КУ основана на измерении и сравнении температур паровоздушной (ПВ) смеси tпв, уплотняющего пара tп и окружающего воздуха tв (см. рисунок).
«Необходимое» условие отсутствия пропариваний и присосов воздуха: tв < tпв < tп .
«Достаточное» условие имеет вид: tв +D t1< tпв < tп - Dt2 или tп - Dt2 > t пв > tп - Dt3 .
Здесь Dt –уставки, величины которых определяются экспериментально. Методика определения уставок составляет «ноу хау» настоящего предложения.
Тот же принцип диагностирования пропариваний и присосов может быть использован и при работе цилиндров в режиме самоуплотнения паром из цилиндра.
Показания термопар выводятся на показывающий прибор, на самописец или на дисплей станционной ЭВМ.
По желанию Заказчика на экран монитора могут быть выведены:
- световая сигнализация о возникновении нарушения в работе схемы уплотнений
- изменение цвета показаний температур на мнемосхеме при их выходе за пределы уставок
- текстовая рекомендация машинисту о способе устранения нарушения
Эффективность системы дистанционного контроля уплотнений
В качестве подтверждения эффективности внедрения предлагаемой системы дистанционного контроля (помимо неизменно достигаемого углубления вакуума и уменьшения обводнения масла) можно привести следующие примеры.
На одной из ГРЭС с турбинами 300 МВт температура ПВ смеси одного из КУ ЦНД оказалась выше температуры уплотняющего пара (tпв > tп). На другой ГРЭС с турбинами 500 МВт температура ПВ смеси оказалась даже выше температуры пара в коллекторе уплотнений. Проверкой было обнаружено, что в обоих случаях вентиль на линии подачи к этому КУ оказался закрытым, а через линию ПВ–смеси имели место присосы из других КУ (во втором случае – из уплотнений ЦВД и ЦСД).
Еще на двух электростанциях с турбинами 200 МВт при работе вблизи номинальной нагрузки температура в линиях подачи пара на передние уплотнения ЦВД и ЦСД опускалась ниже 100°С (до 75-80°С). У обеих турбин при этой нагрузке упомянутые КУ работали в режиме самоуплотнения, практически не нуждаясь в подаче уплотняющего пара от коллектора. Оказалось, что на одной из турбин это было вызвано повышением давления в камере подачи до уровня, близкого к давлению в коллекторе подачи, и длительной работой на этом режиме, когда расхода пара в линии подачи практически не было; поэтому и произошло остывание данного паропровода. На другой турбине остывание линии подачи было вызвано намеренным закрытием вентилей на линиях подачи пара к данным КУ во избежание пропаривания. В обоих этих случаях снижение температуры паропровода ниже 100°С означало конденсацию пара и скопление воды в трубах. До внедрения системы дистанционного контроля при снижении нагрузки неоднократно происходили забросы воды в турбину, сопровождаемые короблением каминов, вибрацией ротора, износом уплотнений и еще большей разрегулировкой схемы КУ.
Какие работы входят в услугу
В договор на совместное выполнение работы входит:
- разработка схемы установки и коммутации термопар
- ввод показаний термопар и алгоритма их анализа в АСУТП и вывод и вывод на дисплей
- авторский надзор за внедрением
- проведение испытаний и передача станции действующей системы контроля
Программное обеспечение разрабатывается с привлечением персонала АСУТП.
