Предотвращение аварий с прогибом вала паровых турбин
Анализ аварий и отказов с прогибом роторов показал, что основными причинами их возникновения являются:
- попадание при пусках либо остановах влаги в горячие цилиндры из дренажей перепускных труб, из неплотных впрысков РОУ, через передние уплотнения, из трубопроводов отборов при неплотных КОС, из непрогретых участков паропроводов, из линии отсоса от штоков клапанов;
- недопустимые разности температур верха и низа цилиндра, по глубине фланцев, между сторонами цилиндра;
- самопроизвольный разворот роторов турбины при прогреве перепускных труб через неплотные либо дефектные регулирующие клапаны;
- заедание опор цилиндров при их прогреве и нагружении турбины;
- неоднократные пуски турбины с недопустимой вибрацией.
Большинство аварий с прогибом роторов турбин являлись следствием того, что эксплуатационный персонал на электростанциях не соблюдает основные требования эксплуатационных инструкций. При пусках и остановах неудовлетворительно ведется контроль важнейших параметров теплового и механического состояния турбин, что приводит к несвоевременному выявлению отклонений от нормальных условий эксплуатации. Нерегулярно анализируются материалы проведенных остановов и пусков турбин. В ряде случаев действующие местные инструкции имеют недоработки в части обеспечения надежности режимов пуска и останова оборудования. Не уделяется должного внимания контролю за качеством ремонта и монтажа в части соблюдения зазоров в диафрагменных и концевых уплотнениях, тщательности выполнения тепловой изоляции главных паропроводов, стопорных и регулирующих клапанов, перепускных труб. Не предъявляются необходимые требования к качеству работы средств контроля за основными показателями, обеспечивающими безопасность пуска и останова турбины:
- искривлением (биением) вала турбины;
- вибрацией подшипников;
- относительными удлинениями роторов;
- тепловыми расширениями цилиндров;
- температурой пара в регулирующей ступени ЦВД и на входе в ЦСД;
- температурой перепускных труб и цилиндров турбин;
- разностью температур "верх - низ" ЦВД и ЦСД. Для предупреждения аварий с остаточным прогибом роторов турбин предлагается:
При очередном пересмотре инструкций по эксплуатации турбин и пусковых схем выполнять проверку их соответствия действующим заводским и типовым инструкциям и другим директивным документам. При рассмотрении инструкций обращать особое внимание на достаточность и четкость указаний по ведению режимов пусков, остановов, расхолаживания турбин, работе на промежуточных частотах вращения и холостом ходу, по проведению регламентных работ на работающем оборудовании (проверка и настройка автоматов безопасности, проверка плотности стопорных, регулирующих и обратных клапанов, настройка и опробование предохранительных клапанов и т.п.).
При анализе пусковых схем целесообразно рассматривать все системы и узлы турбин и энергоблока, через которые возможно попадание воды и влажного пара в турбину:
- систему прогрева и дренирования главных паропроводов, стопорных и регулирующих клапанов турбины, перепускных труб ЦВД и ЦСД. Необходимо обратить особое внимание на надежное дренирование паропроводов холодного промперегрева, куда может попадать влага при работе или пропуске впрысков РОУ прогрева промперегрева;
- систему подачи пара на концевые уплотнения турбины, особенно подачу горячего пара на передние уплотнения ЦВД и ЦСД. При работе турбины в режиме самоуплотнения узлы системы, находящиеся в стерегущем режиме, должны тщательно дренироваться через постоянно действующие дренажи;
- систему отсоса пара в деаэратор от штоков стопорных и регулирующих клапанов турбины, уделив особое внимание дренированию трубопроводов со стороны деаэратора до обратного клапана;
- систему опрессовок паропроводов свежего пара и пара промперегрева;
- систему принудительного расхолаживания турбины сторонним паром.
По вопросам, возникающим при эксплуатации турбины и не нашедшим отражения в технической документации заводов-изготовителей и соответствующих стандартах, целесообразно обращаться за разъяснением к заводу-изготовителю или другой специализированной проектной организации.
Для повышения знаний и навыков оперативного персонала по проведению пусков и остановов турбин и выполнению регламентных работ на работающем или неостывшем оборудовании целесообразно организовать его периодическое обучение.
При проведении занятий с персоналом рассматривать характерные причины повреждений турбин с остаточным прогибом роторов, с учетом конкретных особенностей установленного оборудования и выполненных схем, в том числе из-за:
- попадания воды в горячую турбину при опрессовывании главных паропроводов свежего пара и промперегрева;
- попадания влаги и захолаживания турбины в процессе пусков при недостаточном прогреве паровпускных органов;
- попадания влаги или влажного пара в горячие ЦВД и ЦСД при остановах и сбросах нагрузки из тупиковых участков паропроводов, из закрытых дренажных линий, через дефектные или неплотные обратные клапаны отборов, через линии отсосов от штоков клапанов и системы уплотнений;