ООО «РУСЬ-ТУРБО»: О ЗНАЧИМОСТИ ВАКУУМНОЙ СИСТЕМЫ ПАРОВЫХ ТУРБИН
Наш корреспондент уже не в первый раз встретился с руководством ООО «Русь-Турбо» – генеральным директором компании Олегом Викторовичем ДМИТРИЕВЫМ, её техническим директором Артёмом Александровичем СТАНЮЛИСОМ и старшим мастером Игорем Викторовичем Хониным. Профессионалы продолжают делиться секретами сервисного обслуживания паровых турбин.
Сам термин «вспомогательное оборудование» предполагает наличие в том или ином агрегате основного оборудования, и люди, не знающие тонкости сервисного обслуживания устройств, зачастую думают, что всё не относящееся к основным узлам, соединениям и деталям не требует повышенного внимания. Но таким «специалистам» хочется сказать, что даже сорванная на маленьком винте резьба является причиной сбоя в работе всего комплекса.
«Обслуживание и ремонт вспомогательного оборудования паровых турбин, – говорит Олег Викторович Дмитриев, – не менее важный процесс, чем аналогичные работы с основным оборудованием. Как уже было отмечено на наших предыдущих встречах, ни в газовых, ни в паровых турбинах, да и ни в любом другом агрегате нет второстепенных деталей. Обслуживая вспомогательное оборудование паровых турбин, мастера проводят диагностику и замену необходимых частей на новые. Так что же мы называем вспомогательным оборудованием? К нему относятся: конденсационная установка, маслосистема и системы регулирования; система парораспределения и вакуумная система паровых турбин. Предлагаю поговорить о вакуумной системе и «секретах» её обслуживания».
Работы, о которых сказал О. В. Дмитриев, проводятся с целью выявления причин, приводящих к ухудшению вакуума в конденсаторе и определения мест присосов на рабочей паровой турбине. Присосы воздуха, которые превосходят допустимые нормы, чреваты не только ухудшением вакуума, но и ростом содержания кислорода в конденсате, а также переохлаждением конденсата. В результате перечисленного под угрозой становится работа всего оборудования.
«Данной работе, – продолжает тему Артём Александрович Станюлис, – предшествует обследование, связанное с выявлением причин, приводящих к ухудшению вакуума в конденсаторе. Эти работы сопровождаются поиском неплотностей в вакуумной системе, а также анализом работы конденсатной установки и эжекторной системы паровой турбины.
Определение на работающей турбине и вспомогательном оборудовании мест присосов воздуха вакуумной системы выполняется с помощью дымогенератора собственной разработки Олега Викторовича Дмитриева.
Проверка производится во всех доступных местах вакуумной системы и вспомогательного оборудования.
По результатам обследования на предмет присосов воздуха в вакуумную систему специалистами ООО «Русь-Турбо» формируется отчёт с указанием мест присосов воздуха и технических решений, позволяющих восстановить показатели вакуума паровой установки близко к номинальным, с учётом различных нагрузок турбины».
Основной причиной ухудшения вакуума, «провоцирующей» снижение располагаемой мощности и экономичности турбоустановки, являются присосы воздуха и некачественная работа конденсатора с эжекторами.
Многолетний опыт профессионалов ООО «Русь-Турбо» позволяет качественно проводить диагностику, устранение и предотвращение присосов воздуха в вакуумных системах паровых турбин. «Каждый процент снижения вакуума, – дополняет информацию И. В. Хонин, – уменьшает экономичность и вырабатываемую мощность на ~0,85% от номинальной. Для обнаружения мест присосов воздуха специалисты нашей компании используют (при неработающей турбине) следующие методы обнаружения мест присосов: гидравлическую опрессовку (при этом вода заливается до расточек уплотнений ЦНД); воздушную опрессовку с различными способами визуализации течей; паровую опрессовку вакуумных полостей насыщенным паром; пневмогидравлическую опрессовку, при которой водой заливается весь ЦНД вплоть до ресивера, а для увеличения внутреннего давления в верхнюю часть турбины подают сжатый воздух.
Зачастую технический персонал предприятия, эксплуатирующего паровые турбины, считает, что может справиться с проблемой своими силами, не имея соответствующие знания. Что и как можно делать при работающем и при неработающем оборудовании, такие «мастера» знают весьма поверхностно (если знают вообще), а это может привести к необратимым последствиям. Именно поэтому техническое обслуживание должны производить исключительно профессионалы, коими являются сотрудники ООО «Русь-Турбо».
Свою лепту в раскрытие темы вносит Олег Викторович Дмитриев: «Метод с применением дымогенератора обладает рядом преимуществ перед другими методами поиска присосов, так как позволяет оперативно и точно указать место присоса, а не направление, когда используешь галогенные или фреоновые течеискатели. В процессе выполнения работ сотрудники нашей компании выполняют работу на паровых уплотнениях и вспомогательном оборудовании заказчика, выявляя максимальное количество присосов в определенном оборудовании. Это помогает в процессе капитального ремонта обратить внимание на выявленные проблемы и устранить неполадки.
Согласно исследованиям, существенная часть присосов проникает через неплотности вертикального и горизонтального вакуумных разъёмов каминов. Так в чём же причины разуплотнения таких разъёмов? «В первую очередь, – отвечает на вопрос А. А. Станюлис, – это отсутствие крепежа на вакуумной части горизонтального разъёма камина, раскрытой от соседства более горячей зоны подвода уплотняющего пара. Ещё одной из причин является недостаточное контактное давление между фланцами в вертикальном разъёме, ослабленное ещё и действием атмосферного давления из-за расположения фланца камина внутри ЦНД. И, наконец, третья причина – большие рабочие перепады температур по длине камина и особенно между камином и ЦНД, исчезающие после остывания турбины. Все эти причины вызывают на работающей турбине раскрытие горизонтального разъёма камина и прилегающей части ЦНД, а также периодические взаимные сдвижки их вертикальных фланцев, что делает неэффективным применение даже эластичных герметиков. Есть над чем призадуматься… И специалисты «Русь-Турбо» не просто призадумались, а нашли решение указанных выше проблем – для устранения отмеченных недостатков наша компания готова выполнить модернизации…
- Перераспределение количества гребней в отсеках каминов ЦНД в лучшем соответствии с перепадами давлений. Данное внедрение на ряде электростанций привело к уменьшению расхода уплотняющего пара на ~20% и к существенному углублению вакуума в конденсаторе.
- Подвеска нижних боковых сегментов у горизонтального разъёма. Эта разработка способствовала уменьшению присосов воздуха.
- Дополнительный подвод пара к нижней половине камина. Новшество обеспечивает более равномерное окружное распределение давлений в камере подвода и выполнена так, что не требует монтажа дополнительных труб и фланцевых соединений при сборке.
- Повышение плотности разъёмов за счёт введения дополнительного крепежа и фрезеровки обнизок с подачей в них уплотняющего пара».
Внедрение предлагаемых разработок не требует использования дефицитных материалов.
Осуществляя поэтапное сервисное обслуживание, как мы уже выяснили, отнюдь немаловажных составляющих вспомогательного оборудования, мастера ООО «Русь-Турбо» переходят к определению мест присоса воздуха в вакуумную систему турбоустановок.
В цилиндрах низкого давления (ЦНД) мощных одновальных турбин ТЭС и АЭС ввиду больших осевых относительных расширений ротора используются преимущественно прямоточные уплотнения. «На момент проектирования одновальных турбин мощностью 500-800 МВт, – говорит Игорь Викторович Хонин, – наилучшие расходные характеристики имели прямоточные уплотнения с двусторонним расположением усиков с наклоном навстречу потоку. Из технологических соображений усики роторных втулок и статорных колец выточены не кольцевыми, а по винтовой линии – в виде однозаходной резьбы. Не обошлось и без недостатков. Так, наклонные усики, особенно в винтовом и двустороннем вариантах, быстро изнашиваются и «полегают» при задеваниях, от чего не спасает даже эластичное исполнение – с подпружиненными сегментами уплотнительных колец статора.
Недостатком штатной конструкции является её низкая ремонтопригодность, т.е. практическая невозможность восстановления усиков ротора и статора. Реальна лишь замена сегментов статора и, что достаточно дорого, втулок ротора.
Для уменьшения вероятности задеваний практикуется увеличение установочных значений радиальных зазоров при монтаже и ремонтах. Однако при этом возрастают величины протечек уже с самого начала эксплуатации. И здесь происходит цепная реакция: увеличение протечек сверх расчётных значений влечёт за собой появление окружной неравномерности давлений в камерах подвода и отсоса. Это затрудняет настройку уплотнений на работу без пропариваний и присосов воздуха».
Недостатки, о которых сказал И. В. Хонин, были учтены проектировщиками, и в новейших турбинах для ТЭС и АЭС мощностью 1000-1200 МВт концевые уплотнения ЦНД выполняются с гладким валом и прямыми кольцевыми усиками сегментов статора. О достоинствах таких уплотнений рассказывает О. В. Дмитриев. «Главными достоинствами уплотнений с прямыми кольцевыми усиками только на статоре, – отмечает генеральный директор ООО «Русь-Турбо», – являются их следующие эксплуатационные преимущества: существенно меньшая скорость износа усиков при задеваниях (проверено экспериментально); практическое отсутствие износа элементов ротора; высокая ремонтопригодность, допускающая восстановление усиков за счёт снятия заусенцев, а также установку заданного радиального зазора путём проточки заплечиков сегментов. Более поздние исследования показали, что при оптимальном соотношении между высотой и шагом прямых кольцевых усиков протечки в таком уплотнении оказываются ниже, чем в уплотнении с наклонными винтовыми усиками во всём диапазоне зазоров. Дальнейшее уменьшение протечек было достигнуто в прямоточном уплотнении с разновысокими гребнями без снижения надёжности и ремонтопригодности.
Как видите, вспомогательное оборудование требует к себе не меньшего внимания, чем любое другое оборудование и становится «послушным» только в руках профессионалов».
На наших следующих встречах руководители ООО «Русь-Турбо» обещали поговорить о других видах вспомогательного оборудования.
195253, г. Санкт-Петербург,
ш. Революции, д. 58
тел.: 8 (800) 201 9046
+7 (812) 992 3825
е-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
Подробнее об услугах
ООО «Русь-Турбо»
можно узнать
по приведённому QR-коду.
