Система водневого охолодження генератора, принципи, ущільнення генераторів

Постачання генератора воднем виробляється від водневої установки, що складається з електролізної і ресіверів. Якщо поблизу станції є електролізний завод, то на станції споруджується приміщення для розвантаження, зберігання і розрядки водневих балонів. Балони доставляються в контейнерах, потім їх приєднуються до разрядному колектору. Тиск тут близько 15 МПа. Через редуктор здійснюється зв’язок з колектором ресиверів. Нормально до колектора ресиверів і пов’язаної з ними водневої лінії Г підключені 1-2 ресивера. Решта призначені для зберігання аварійного запасу водню. Тиск в ресіверах 0,3- 0,5 МПа (контролюється манометрами). Запобіжні клапани захищають ресивери від підвищення тиску газу. Вогнеперепинювачів служать для запобігання проникнення вогню в ресивер при загорянні водню, що виходить з клапана, як від випадкової іскри, так і від самозаймання, можливого при великій швидкості закінчення водню.

Вогнеперепинювачів виконуються у вигляді циліндра висотою 0,4-0,5 м, діаметром 0,1 м, заповненого дрібним гравієм. Внизу циліндра – сітка, що не допускає падіння гравію в трубу.

Рис.1. Схема водневої установки 1 – балони в контейнерах; 2 – розрядний колектор; 3 – редуктор; 4 – колектор ресиверів; 5 – ресивери; 6 – манометри; 7 – запобіжні клапани; 8 – вогнеперепинювачів.

За ПТЕ: Сумарна ємність ресиверів повинна бути такою, щоб запас водню в них дорівнював десятидневному експлуатаційного витраті плюс кількість, необхідну для заповнення генератора з найбільшим газовим об’ємом.

Масло надходить в канавку і ділиться на два потоки: 1) в сторону повітря (створює масляну плівку між вкладишем і диском, а також здійснює мастило труться, і їх охолодження); 2) другий – в сторону водню (при цьому тиск масла більше тиску водню на 0,035-0,09 МПа). Витрата масла невеликий: 3-5 л / хв. Пружина створює додаткове зусилля. Робоча поверхня торцевого ущільнення виконується з бабіту. При порушенні маслоснабжения він плавиться і не допускає більш серйозних порушень.

Розглянемо схему маслоснабжения ущільнень генератора (рис.3)

Переклад генератора з повітря і навпаки виконується з попередніми витісненням цих газів вуглекислим газом або азотом, щоб не до-пускати освіти вибухонебезпечної суміші. Схема углекислотной установки аналогічна водневої.

Є вуглекислотні балони 1 і ресивери 5, розрядний колектор 2 і колектор ресиверів 4, від якого відходить лінія до Г. Для прискорення процесу розрядки балонів на лінії встановлюється парової або водяний випарник 3. Щоб не було обмерзання розрядного колектора і вентилів рекомендується за вентилями підтримувати температуру 10 – 20 ° С. У балонах вуглекислота знаходиться в рідкому стані, після випарника – газ, який йде в ресивери. Розрядний колектор укладений в трубу великого діаметру, по якій циркулює вода, що доповнює випарник і прискорює розрядку балонів.

ПТЕ: сумарна ємність ресиверів повинна бути такою, щоб запас вуглекислого газу в ресіверах забезпечував триразове заповнення генератора, що має найбільший обсяг. Повітря в Г подається через осушувач. На багатьох електростанціях він береться від загальностанційного компресорів і магістралей, в яких часто накопичується велика кількість вологи, а іноді масла та іржі. Доцільно мати спеціальні компресори або використовувати компресори повітряних вимикачів. Газоваясхема генераторасостоіт з верхнього колектора, з’єднаного з водневої рампою, нижнього колектора, з’єднаного з углекислотной рампою, осушувача і панелі управління газовою системою, на якій є газоаналізатор і панель регулювання. До рампі приєднаний покажчик рідини в Г (вужі). Введення і витіснення з генератора водню (повітря) проводять через верхгенератораній колектор, а вуглекислоти – через нижній. Для видалення з Г водню і вуглекислоти передбачена одна труба в атмосферу. Заміна одного газу на інший в нормальному режимі повинна здійснюватися при нерухомому роторі або при русі від валоповоротного пристрою. При аварії можна вже на вибігу генератора звільнятися, наприклад, від водню. Витрата газу, необхідного для витіснення, при роторі більше, тому що відбувається інтенсивне перемішування газів і випуск з замінним газом замінює. Приклад: ТГВ-200, газовий обсяг – 70 м3. Витрата вуглекислоти на заміщення водню при нерухомому роторі – 115-140 м3, при обертовому -160-190 м3. Витрата водню при нерухомому роторі – 310 м3, при обертовому – 385 м3. Склад газу визначають за спеціальним диференціального мано
метру. При витісненні повітря закінчується процес, якщо вуглекислоти міститься в генераторі не менше 85%. Чистота водню контролюється автоматичним газоаналізатором. Мінімальний вміст водню 95-98%. При витісненні водню вуглекислотою зміст вуглекислоти повинно бути 85% при роторі, 95% – при нерухомому. Водень, який використовується для охолодження генератора, охолоджується в газоохолоджувач. При сильно охолоджених трубках газоохолоджувачів може статися конденсація вологи на поверхні. Запотівання може призвести до потрапляння бризок на ізоляцію обмоток, що призводить до корозії трубок. До того ж персонал може виявитися в скрутному становищі щодо причини появи вологи на поверхні вужі – може бути, пошкодився газоохолоджувач. Запотівання допустити не можна, тому температура води в газоохолоджувач повинна бути не нижче 5-15 ° С. Для підвищення температури води можна подати частина води з виходу газоохолоджувачів на його вхід. В експлуатації виникає проблема чистки газоохолоджувачів. Трубки забиваються тріскою, листям, сміттям. Раніше Газоохолоджувачі черзі відключали і чистили йоржами і шомполами, при цьому була можлива поломка трубок. Частка взагалі була небезпечна, тому що проводилася без витіснення водню. Типова інструкція в даний час вимагає проводити промивку газоохолоджувачів зворотним ходом води. За цією технологією вода разом із сміттям скидається в дренажні канали. Промивання проводиться на непрацюючому генераторі при будь-якій зупинці, про операцію робиться запис в оперативному журналі. При експлуатації системи водневого охолодження контролюють тиск, вологість, чистоту газу. При зниженні тиску виробляють підживлення, для зменшення вологості – продування. Підвищена вологість знижує термін служби ізоляції, збільшуються вентиляційні втрати. Якість системи водневого охолодження залежить від надійності ущільнень генератора.

ущільнення генератора На генераторах з безпосередньою системою охолодження застосовують торцеві ущільнення. Вони можуть мати різну конструкцію, але ідея багатьох схожа. Розглянемо принцип дії ущільнень (рис.2). 1-торцевої завзятий диск на валу генератора, 2-вкладиш ущільнення, 3-корпус ущільнення, 4 пружина, 5-канавка, по якій проходить уплот-няющих масло, 6 бабітові вкладиш. рис.2

Основним джерелом маслоснабжения ущільнень є інжектор, в сопло якого подається масло з системи регулювання. За рахунок ежектірующего дії струменя температура масла на виході менше на 4-6, ніж в системі регулювання.

рис.3. Схема маслоснабжения ущільнень генератора 1 – генератор; 2 – інжектор; 3,4 – маслонасоси; змінного і постійного струму; 5 – регулятор тиску; 6 – імпульсна трубка; 7 – зливна труба; 8 – маслоохладитель; 9 – масляні фільтри; 10 – розширювальний бачок; 11 – бачок маслопродувкі; 12 – бак маслоагрегата; 13 – маслобак турбіни; 14 – вентилятор; 15 – маслоуловітель. Масляні змінного і постійного струму є резервними і нормально не працюють. Вони пускаються при зниженні тиску масла, спочатку один, потім другий. На зупиненому генераторі працює тільки маслонасосів змінного струму. Маслонасос постійного струму знаходиться в резерві. Після інжектора з напірного колектора масло надходить в регулятор тиску (РД), який підтримує заданий перепад між маслом і воднем. Для цього по імпульсній трубці до верхньої частини РД подається водень з генератора. Надлишок масла РД скидає в зливну трубу. Також масло можна подати через вентиль крім РД (в разі його несправності). Далі масло проходить через маслоохладитель (може і крім нього), масляні фільтри 9, потрапляє в розширювальний бачок і звідти на ущільнення Г. Масло, зливаються з ущільнень в бік водню, потрапляє в бачок продувки, а потім в бак маслоагрегата і маслобак турбіни. РД масла, застосовувані в схемах маслоснабжения ущільнень, повинні працювати виключно надійно. Якщо тиск масла більше норми, то масло потрапляє в Г, а в ущільненнях, де масло притискає вкладиш до диску, відбудеться Підплавлення вкладиша. Якщо РД занизить тиск, то водень прорветься через ущільнення, потрапивши в камери підшипників, почне разом з маслом викидатися назовні через зазор між валом і маслоуловітель підшипника, створюється небезпека займання водню від іскріння на щітковому апараті ротора. При зниженні тиску відбудеться Підплавлення вкладишів. Навіть в нормальному режимі масло захоплює частину водню, який частково відділяється від масла в бачку продування і повертається в Г, а частково надходить в зливні мастилопроводи і маслобак турбіни. Водень буде пос
тупово накопичуватися у верхніх частинах мастилопроводів і маслобака турбіни. Суміш його з повітрям стане вибухонебезпечною. Для видалення цієї суміші використовується вентилятор, при цьому пари масла затримується в маслоуловітель. Отже, при нормальному режимі в РД р = 0,03-0,09 МПа, температура масла на зливі в сторону повітря tвих = 65 ° С, різниця вхідного і вихідного масла не більше 30 ° С, температура баббита 80 ° С. Зміст водню в зливних маслопроводах з ущільнень – не вище 1%, а в газовому об’ємі маслобака взагалі повинен бути відсутнім. Чистота водню нормується, вологість не повинна перевищувати 85% при робочому тиску. Один з показників нормальної роботи – величина витоку водню. Корпус Г поверяется на газощільність. Після ремонту або монтажу корпус Г заповнюється повітрям, тиск якого більше, ніж робоче на 0,1 МПа (цей процес називають обпресуванням), тим самим виявляється і усувається витік. Потім знижують тиск до робочого і залишають Г на добу. Нормальною вважається витік не більше 1,5% обсягу Г. При нормальній експлуатації також стежать за витоком, при зниженні тиску здійснюють підживлення. Велика текти, як правило, відразу не з’являється, тому постійний контроль дозволяє своєчасно виявити витік. Витрата на підживлення і продування не повинен перевищувати 10% кількості водню при робочому тиску. Для відшукання місць витоку використовується мильний розчин, течеискатель і переносний газоаналізатор. На працюючому Г використовують мильний розчин або газоаналізатор, на зупиненому – додають в повітря фреон і визначають течошукачем.

Усунення їх появі в роботі газо-масляної системи Газова панель генератора обладнана поруч світлових табло і звуковими сигналами: «Знизилася чистота водню в генераторі». Найчастіше, більше слив масла в сторону водню. Необхідно продути свіжим воднем, перевірити слив. «Знизило тиск водню в генераторі». Підживити і перевірити. Причиною може бути зниження температури при зниженні навантаження, якщо немає автоматики. Може бути несправний РД або розрив трубки в газоохолоджувачі. Витоку спочатку маленькі, потім збільшуються. Якщо не вдалося усунути причину, то Г відключають і витісняють водень вуглекислотою. «Підвищилася температура масла на зливі з ущільнень». Слід перевірити температуру бабіту, що входить масла. Причиною може бути несправність маслоохладителей або дефект ущільнень. «З’явилася вода або масло в корпусі генератора». Необхідно злити воду або масло з вужі і перевірити, як швидко накопичиться рідина знову. Причини: текти в газоохолоджувачі, перевищення тиску води над воднем. Газоохолоджувачі відключаються по черзі на 1-2 години, роблять заглушки. Дозволяється заглушати не більше 5-10% загального числа трубок. Іншою причиною може бути запотівання газоохолоджувачів, підвищена вологість водню. Необхідно підвищити температуру води, знизити вологість шляхом продувки. Причиною появи масла може бути збільшення зливу в сторону водню. «Подплавит баббит». Причина – зниження тиску або припинення надходження масла. Наслідки серйозні. З’являється дим і викид масла з підшипників, знижується тиск водню. Генератор повинен бути аварійно зупинений.

Ссылка на основную публикацию