Паровые турбины

Золотник взведения с  золотником разгонного устройства  соединен  крестообразной  шпонкой  29.

Для обеспечения надежной работы следящей системы в процессе эксплуатации при сборке регулятора необходимо:

обеспечить минимальный  прогиб мембран 3 и 12. Это достигается подбором дистанционных колец 4 и 11, за счет размера которых мембраны устанавливаются в горизонтальное или прогнутое вверх на 0,25—0,35 мм положение при положении клапанов следящей системы 5 на верхнем упоре;

обеспечить предварительный  натяг сильфона на 0,5—1 мм за счет размера дистанционного кольца 10 при положении клапанов 5 на верхнем упоре;

обеспечить плотность  камеры следящей системы. Проверка плотности  во время сборки производится наливом воды в собранный с деталями следящей системы золотник, перевернутый нижней кромкой вверх.

В процессе эксплуатации перед  пуском турбины плотность следящей системы контролируется по давлению в камере Б, которое не должно отличаться от силового давления, подводимого к регулятору, более чем на 0,25 МПа (2,55 кгс/см²).

На верхней крышке 22 смонтированы дистанционные и местный указатели перемещения буксы, ограничителя мощности и конечные выключатели 25 для отключения двигателя дистанционного управления синхронизатора при крайних положениях подвижной буксы 16 регулятора. Электрические провода управления и сигнализации объединены на штепсельных разъемах.

Для разборки регулятора и  доступа к подвижной буксе  и ее приводу без разборки деталей, собранных на крышке 22, предусмотрены винты 20, удаление которых позволяет снять крышку 22 со всеми деталями, находящимися на ней.

Перемещение буксы 16 (рис. 5.2) производится электроприводом, изображенным на рис. 5.3, который обеспечивает:

1. Возможность   дистанционного    перемещения   от 
   электродвигателя  под  действием   соответствующих   автоматических  регуляторов  или обслуживающим  персоналом со щита управления.
2. Возможность перемещения вручную  по  месту.

При работе от электродвигателя маховик 3 должен быть выдвинут «от себя» до упора (на рис. 5.3— вправо). Вращение червяка 5, соединенного с валом двигателя, передается червячному колесу 6, с которым жестко соединен диск 7. В пазы диска 7 входят зубья кулачкового диска 4, который закреплен на маховике 3. Маховик через шпонку 2 вращает червяк 8 и червячное колесо горизонтального редуктора (поз. 19 на рис. 5.2). Вращение последнего приводит к поступательному перемещению буксы синхронизатора.

При управлении по месту  маховик 3 должен быть выдвинут «на себя» до упора (на рис. 11.3—влево), что приводит к расцеплению дисков 4 я 7. Шариковый стопор 1 при этом фиксирует положение маховика, вращение  которого  приводит  к  вращению  червячного

 

Рис. 11.3. Электропривод:

1 — шарик; 2 — шпонка;   3 — маховик; 4,  7 — диске; 5, 8 — червяки; б — колесо червячное; 9 — крышка передняя;  10 — пробка

 

 

колеса   и   поступательному   перемещению   приводимых деталей.

Для обеспечения смазки редукторной  передачи на передней крышке 9 предусмотрены два отверстия, закрытые пробками 10 (на рисунке изображено одно). Один раз в месяц необходимо через верхнее отверстие производить заливку турбинного масла в камеру редуктора, контролируя его количество по уровню нижнего отверстия.

При достижении крайних положений  предусмотрено отключение электродвигателя привода синхронизатора конечными выключателями 25   (см.  рис.  11.2).

 

5.3. ПРОМЕЖУТОЧНЫЙ ЗОЛОТНИК

 

Для повышения быстродействия системы регулирования и уменьшения возможной неустойчивости, которая может быть вызвана скоплением воздуха в разветвленной схеме трубопроводов от командных органов до отсечных   золотников,  введен    промежуточный золотник (рис. 11.4).

Промежуточный золотник представляет собой золотник 1, перемещающийся в буксе 2, установленной в корпусе 3. Золотник находится в равновесии под действием давления в линии 1-го усиления и давления в следящей линии 1-го усиления. Отсечная кромка золотника регулирует слив из следящей линии 1-го усиления, поддерживая в ней давление, равное давлению в линии 1-го усиления. При резком перемещении отсечных золотников сервомоторов промежуточный золотник открывает (или прикрывает) дополнительный слив из следящей линии 1-го усиления, что обеспечивает малые времена перемещения отсечных золотников.

Для увеличения чувствительности золотник выполнен вращающимся, и на рабочих бочках золотника выполнены разгрузочные канавки. Для удаления воздуха из линии 1-го усиления на золотнике выполнено отверстие диаметром 1,5 мм, а для удаления воздуха из верхней точки следящей линии 1-го усиления отверстие выполнено в пробке 4. Пробка и центральное отверстие в крышке 5 предназначены для установки указателя положения золотника в период настройки системы регулирования. Золотник и букса выполнены из нержавеющей стали 3X13 и термообработаны до твердости НВ=380-410.

Рис. 5.4. Промежуточный   золотник:                  1 — золотник;   2 — букса;  3 —корпус;  4 — пробка;  5 — крышка

 

5.4. ОТСЕЧНЫЙ ЗОЛОТНИК ГЛАВНОГО СЕРВОМОТОРА ЧВД

 

Отсечный золотник главного сервомотора (рис. 4.5) служит для передачи импульсов от командных    органов    регулирования   (по средством воздействия следящей линий первого усиления) на сервомоторы регулирующих клапанов блока парораспределения.

Золотник 1 расположен в буксе 2, запрессованной в корпус золотника 7. В буксе золотника выполнен ряд камер, каждая из которых соединена с определенными линиями. В камеру Б подводится силовая вода от насосов, по сверлению внутри золотника эта вода попадает в камеру Е. Камера В соединена с верхней полостью сервомотора, камера Д—с нижней камерой. Камеры Л и Г соединены с дренажем, в камеру Ж подводится силовая вода. Отсечный золотник находится в равновесии при равенстве давлений в следящей линии первого усиления, действующей на золотник снизу, и в линии обратной связи, действующей на золотник сверху.

При смещении золотника вверх  от среднего положения верхняя полость сервомотора соединяется с дренажем (с камерой Г). В нижнюю полость сервомотора, соединенную с камерой Д, подается вода высокого давления из камеры Е.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис.  11.5. Отсечный золотник главного  сервомотора:

1 — золотник;  2 —букса;   3 —сопло;  4 — диафрагма;  5 —крышка   верхняя;  6 — конус  самовключения;  7 — корпус

 

 

 

При смещении золотника вниз от среднего положения вода из камеры Б попадает в верхнюю полость сервомотора, нижняя полость сервомотора соединяется через камеру Г с дренажем. На золотнике 1 жестко закреплена диафрагма 4. В верхней крышке 5 установлен конус самовыключения 6. В кольцевой зазор между конусом самовыключения и диафрагмой осуществляется слив из линии обратной связи.

Для увеличения быстродействия системы регулирования конус самовыключения выполнен с конусной поверхностью только на небольшом участке движения золотника от среднего положения. При значительных смещениях золотника диафрагма перемещается сначала относительно конусной поверхности, а затем относительно цилиндрической. Длина конической части выбрана такой, что золотник смещается на величину конической части при сигнале около 0,25 неравномерности, затем перемещается по цилиндрической части на полный ход без дополнительного увеличения сигнала (при условии отсутствия воздействия от обратной связи сервомотора). Угол наклона конуса самовыключения выбран из условия смещения золотника на 20 мм при сигнале в одну неравномерность (при отсутствии воздействия обратной связи сервомотора).

Для исключения механического  контакта вращающегося золотника с верхней крышкой 5, приводящего к износу золотника и крышки или прекращению вращения золотника и появлению нечувствительности, предусмотрен «гидравлический упор» золотника. Подвод рабочей жидкости в камеру обратной связи выполнен через отверстие в корпусе и в крышке 5.

При приближении золотника  к верхней крышке 5 менее чем на 0,2—0,3 мм давление в камере над золотником повышается за счет уменьшения слива в трубопровод обратной связи к сервомотору, и золотник продолжает вращаться, не доходя до механического упора (т. е. на «гидравлическом упоре»). При приближении золотника к нижнему механическому упору диафрагма опускается на 3—4 мм ниже нижнего торца конуса самовыключения. При этом увеличивается слив из линии обратной связи, что препятствует установке золотника на нижний упор.

В системе регулирования  использованы отсечные золотники, находящиеся  в равновесии под действием двух давлений (в следящей линии первого усиления и в линии обратной связи), действующих на равные торцевые площади золотников. В связи с наличием пульсации давлений в этих линиях из-за пульсации давления за насосом, гидравлической несимметричности линий и различного содержания воздуха, влияющего на скорость прохождения импульса, может возникать пульсация золотников. Наличие незначительной пульсации может быть полезным для повышения чувствительности системы. Однако если эта пульсация достигает сервомоторов, то она приводит к постоянному перемещению и износу распределительных устройств и качаниям нагрузки.

Для уменьшения влияния высокочастотной пульсации золотников на перемещения сервомоторов на рабочих бочках золотников выполнены проточки, которые обеспечивают в то же время высокую жесткость золотника (большое изменение давлений в камерах сервомотора при незначительных смещениях золотника).

В конструкции отсечных вращающихся  золотников особое внимание обращено на уравновешенность радиальных усилий, действующих на золотник. На золотниках первых выпусков сделаны дренажные окна в буксе с одной стороны золотника при наличии с противоположной стороны буксы гладкой поверхности без обнижения (увеличения диаметра). Это приводило к несимметричности усилий, появлению дополнительной нечувствительности и выработке золотника и буксы.

Выработка золотника или  буксы может приводить к уменьшению перестановочных усилий на золотнике, дополнительной подпитке управляющих линий, нарушению настройки и качаниям.

Для повышения чувствительности золотник выполнен вращающимся, что обеспечивается реакцией струи, вытекающей из двух сопл 3 с отверстиями диаметром 2,5 мм. На направляющих бочках выполнены разгрузочные кольцевые канавки глубиной 0,5 мм и высотой 2 мм. Зазоры между буксой и золотником составляют 0,06—0,08 мм на сторону при диаметре золотника 80 мм.

Внутреннее отверстие в конусе самовыключения служит для установки указателя положения золотника в период настройки. В период настройки и ремонтов необходимо следить за соблюдением геометрических размеров установки конуса самовыключения относительно диафрагмы при среднем положении золотника, его надежным вращением (более 16 с-1), обеспечением работы верхнего и нижнего гидроупоров, сохранением диаметральных размеров золотника и буксы. При появлении выработки торцевых поверхностей золотника и крышек должны быть восстановлены размеры хода золотника за счет на-плавки и последующей проточки крышек и проточки или замены золотника.

Золотник и букса изготовлены  из стали 3X13 и термообработаны до твердости НВ 3804-410.

 

 

5.5. РЕГУЛЯТОР ДАВЛЕНИЯ

Система регулирования давления острого пара предназначена для поддержания заданного давления пара перед турбиной.

В системе регулирования турбины предусмотрен исполнительный механизм системы — регулятор давления (рис. 5.7), который воспринимает импульс от электронного регулятора и поддерживает давление пара с за-данной степенью неравномерности за счет перемещения клапанов турбины.

В буксе 2, запрессованной в корпус 1, перемещается конус 3, от положения которого зависят слив из линии 1-го усиления и соответственно величина открытия клапанов. Для уменьшения усилия на перемещение конус выполнен   двойным, разгруженным. Перемещение конуса производится электроприводом, изображенным на рис. 5.3. Электропривод обеспечивает:

дистанционное перемещение конуса электродвигателем 8 при воздействии электронного регулятора или обслуживающего  персонала со щита управления;

перемещение конуса вручную (рис. 5.7) при помощи маховика 6. При работе от электродвигателя маховик 6 должен быть выдвинут «от себя» до упора (вправо). Вращение червяка 5 (рис. 5.3), соединенного с валом двигателя через кулачковую муфту, передается червячному колесу 6, с которым жестко соединен диск 7. В пазы диска 7 входят зубья кулачкового диска 4, соединенного с маховиком, который через шпонку 2 вращает червяк 8 и червячное колесо 10 (рис. 5.7). Его вращение приводит к поступательному перемещению конуса, который от вращательного движения удерживается своей верхней прямоугольной частью и соответствующим прямоугольным отверстием в крышке 11.

 

Рис. 11.7. Регулятор давления:

1 — корпус; 2— букса;  3— конус;  4— крышка передняя; 5, 7 — пробки; 6 — маховик;  8 —  электродвигатель; 9 — масленка;   10 — колесо   червячное; 11, 13 - крышки;    12 — блок выключателей; 14 — кольцо

 

При работе «по месту» маховик 3 (см. рис. 11.3) должен быть выведен «к себе» до упора, что приводит к  расцеплению дисков 4 и 7.

Положение маховика 3 фиксируется  шариком 1. Вращение маховика в этом положении приводит через валик  с червяком 8 к вращению червячного колеса 10 (рис.  11.7)   и поступательному  перемещению конуса 3.

Для отключения электродвигателя в крайних положениях перемещения конуса предусмотрен блок конечных выключателей 12.

Установка положения конечников производится при настройке регулирования. Верхний конечник должен отключать двигатель при давлении в линии первого усиления, превышающем на 0,2 МПа (2,04 кгс/см2) давление, соответствующее полной нагрузке при положении буксы регулятора скорости на «прибавить» до отказа. Нижний конечник — в положении закрытых клапанов при том же положении буксы. Для уменьшения трения и механической выработки в тело червячного колеса 10 л в крышку 13 запрессованы кольца 14 из нержавеющей закаленной стали.

При эксплуатации необходимо периодически заполнять корпус вертикального редуктора турбинным маслом. Заполнение производится через пробку 7. Уровень заполнения контролируется по наличию масла в отверстии под пробку 5. Подшипники червяка вертикального редуктора дополнительно должны смазываться через масленку 9.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Развитие современной энергетики базируется на внедрении мощного теплосилового оборудования блочного типа с широким применением средств вычислительной техники и автоматического управления. Увеличение единичных мощностей агрегатов и рост начальных параметров приводят к существенному усложнению тепловых схем турбо- установок, систем автоматического регулирования и защиты, схем контроля и управления. Увеличивается также время пуска агрегатов из различных тепловых состояний, что входит в противоречие с необходимостью высокой маневренности, предъявляемой к энергоблокам исходя из особенностей современного энергопотребления.