Công nghệ tuabin trục vít giãn nở là gì năm 2024

1. TUABIN HƠI CHƯƠNG I - GIỚI THIỆU CHUNG 1.1 Giới thiệu chung Trước đại cách mạng tháng 10 Nga, việc chế tạo tuabin trong nước Nga phát triển rất chậm chạp. Tuabin hơi đầu tiên 200 kW đã được sản xuất vào năm 1907, do nhà sản xuất độc nhất tuabin ở Nga, nhà máy kim khí Pêterbua (nhà máy kim khí Lênin grad mang tên đại hội XXII Đảng cộng sản Liên Xô hiện nay - ЛMЗ. Sau thời kỳ 1907, năm 1913 nhà máy này đã sản xuất tất cả 26 tuabin hơi với công suất lớn nhất tổ máy đơn vị là 1250 kW. Đầu chiển tranh thế giới thứ nhất việc chế tạo tuabin ở Nga thực tế đã ngừng lại. Việc chế tạo tuabin ở Nga mới phục hồi vào 1923. Tuabin ЛMЗ: Vào năm 1924, ЛMЗ đã bắt đầu sản xuất với công suất 2000 kW. Sản xuất tuabin bắt đầu phát triển đặc biệt với tốc độ nhanh trong thời kỳ đầu tiên và đặc biệt sau 5 năm. Vào năm 1931 ở nhà máy “ con đường đỏ” (nhà máy Kirovxki hiện nay) ở Lêningad đã bắt đầu chế tạo tuabin công suất nhỏ và trung bình công suất từ 2500 đến 12000 kW, về căn bản của nhiệm vụ vận tải và đặc biệt. Đến năm 1931 tất cả việc chế tạo tuabin ở Liên Xô đã tập trung ở ЛMЗ. Trong thời gian 5 năm thứ nhất ЛMЗ đã chế được tuabin công suất đến 50 000 kW. Đầu tiên với 5 năm lần thứ hai ЛMЗ đã vươn lên chế tạo các tuabin ngưng hơi công suất 24000, 50000 và 100000 kW tính toán ở thông số hơi 28,5 bar và 400 o C. Cũng trong thời gian này đã nghiên cứu cấu tạo của tuabin cấp nhiệt công suất 25000 kW cũng ở thông số hơi và chế tạo mẫu đầu tiên. Ngoài ra ЛMЗ đã chế tạo tuabin có cấp ở thông số hơi 123 bar và 450 o C. Việc chế tạo tuabin công suất 100000 kW ở 3000 v/ph, duy nhất trong thời gian đó trong nền chế tạo tuabin thế giới, và tuabin cấp nhiệt nổi tiếng mà ЛMЗ đã đạt lớn nhất. Năm 1946 - 1947 ЛMЗ khởi xướng sản xuất xeri (thế hệ) tuabin ngưng hơi công suất từ 25000 đến 100000 kW ở 3000 v/ph với thông số hơi ban đầu 88 bar và 500 o C. Năm 1952 ЛMЗ đã chế tạo tuabin hơi công suất 150 MW với quá nhiệt hơi trung gian đến 565 o C, sau đó nhanh chóng vượt lên sản suất seri tuabin công suất 200 và 300 MW, tính với thông số hơi mới 127,5 và 235,5 bar và 565 o C với quá nhiệt hơi trung gian đến 565 o C được sử dụng rộng rãi trên các nhà máy điện. Trong 1964-1965 ЛMЗ đã chế tạo tuabin hơi hai trục công suất 800 MW ở thông số hơi mới 235,5 bar và 560 o C với quá nhiệt trung gian hơi đến 565 o C. Tuabin này được
2. Claviaxki ΓPЭC. Cũng trên ΓPЭC đã đặt tuabin ЛMЗ một trục công suất 800 MW có thông số hơi mới như tuabin hai trục. Hiện nay ЛMЗ đang chế tạo tuabin có công suất đơn vị là 1200 MW ở thông số hơi trên tới hạn. Tuabin XTΓЗ: Vào năm 1934 nhà máy chế tạo tuabin - máy phát Kharkov mang tên X.M Kirov (XTΓЗ), đầu tiên chế tạo tuabin một xilanh công suất 50000 kW. Năm 1938, nhà máy này cũng đã sản xuất tuabin công suất 100000 kW ở 1500 v/ph với thông số hơi 28,5 bar và 400 o C. Những năm sau XTΓЗ cũng đã sản xuất các seri tuabin hơi công suất 25000 và 100000 kW như tuabin sơ cấp, và kiểu ngưng hơi ở thông số hơi ban đầu 89 bar và 500 - 535 o C. Ở các nhà máy điện Liên Xô, có các tuabin hơi XTΓЗ công suất 160, 300 và 500 MW với thông số hơi mới 127,5 bar và 235,5 bar, có quá nhiệt hơi trung gian 565 o C. Hiện tại XTΓЗ đã phát triển công việc sản xuất tuabin hơi cho nhà máy điện nguyên tử. Nhà máy đang sản xuất tuabin công suất 75 MW kiểu K-75-30 và 200 MW kiểu K- 220-44 với 3000 v/ph với áp suất hơi mới 29,4 và 43,2 bar, đồng thời tuabin công suất 500 MW, 1500 và 3000 v/ph với áp suất 65 bar kiểu K-500-65 đã hoàn thành đi đến sản xuất tuabin công suất 1000 MW kiểu K-1000-65 với 1500 v/ph. Các tuabin này dự định để cho các nhà máy điện nguyên tử Lêningrad, Kolxki, Xmolenxk, Kurk. Tuabin HЗЛ: Năm 1936 công việc chế tạo tuabin bắt đầu phát triển ở nhà máy chế tạo máy Nhevxk mang tên Lênin (HЗЛ). Nhà máy ngoài sản xuất tuabin hơi công suất trung bình để truyền động máy phát điện, còn sản xuất tuabin hơi đặc biệt để truyền dẫn tàu lửa năng lượng, máy nén và quạt gió, là thiết bị tĩnh tại lớn. Tuabin YTMЗ: Trước chiến tranh vệ quốc đã bắt đầu xây dựng nhà máy động cơ tuabin Uranxki (YTMЗ), trong đó chế tạo tuabin cấp nhiệt có cửa trích hơi điều chỉnh công suất 12000, 25000, 50000 và 100000 MW. Các tuabin YTMЗ được sử dụng rộng rãi trên các trung tâm nhiệt điện ở Liên Xô và nước ngoài. YTMЗ đã chế tạo các seri tuabin cấp nhiệt công suất 250 - 300 MW ở áp suất hơi mới 235 bar và nhiệt độ 560 o C với quá nhiệt trung gian đến 565 o C. Tuabin KTЗ: Năm 1950 đã bắt đầu xây dựng nhà máy tuabin Kaluzxki (KTЗ), đã sản xuất tuabin công suất từ 2500 đến 25000 kW, dự tính với thông số hơi 34,5 và 88 bar và 435 và 535 o C. Với kế hoạch năm năm phát triển kinh tế quốc dân của Liên Xô 1971 - 1975 dự kiến đưa vào các nhà máy điện chung có hiệu lực công suất đến 65 - 67 triệu kW, có tính ưu việt do kết quả của việc xây dựng các nhà máy nhiệt điện với sự thiết lập các khối
3. trang bị bởi các tuabin ngưng hơi công suất 300, 500, 800 và 1200 MW và tuabin cấp nhiệt công suất 100 và 250 - 300 MW. Hiện nay, các hãng lớn về thiết bị nhà máy nhiệt điện như Toshiba - Nhật, Misubishi - Nhật, General Electric (GE) - Mỹ, SIEMENS - Đức, Babcock & Wilcock - Mỹ đã phát triển rất mạnh và chế tạo những tổ máy công suất rất lớn, tới hàng nghìn MW. 1.2 Lý thuyết cơ bản về tuabin hơi a) Những khái niệm cơ bản về tuabin hơi Tuabin hơi còn được gọi là động cơ hơi nước, trong đó thế năng của hơi (có áp suất và nhiệt độ cao) ban đầu sẽ chuyển hoá thành động năng sau đó truyền cho trục quay làm quay trục. Thiết bị tuabin là tổ hợp tất cả trang bị chính và phụ trợ của tuabin, bao gồm: bản thân tuốc bin, thiết bị bình ngưng, hệ thống gia nhiệt và các đường ống dẫn trong phạm vi gian tuabin. Hệ thống thiết bị ngưng hơi là các thiết bị dùng để ngưng hơi thoát ra từ cuối tuabin và tạo chân không trong bình ngưng. Nó bao gồm bình ngưng, bơm ngưng tụ, bơm tuần hoàn và ejectơ. Nếu tuabin hơi dùng để kéo máy phát điện thì tất cả các thiết bị bao gồm tuabin, máy phát, thiết bị ngưng hơi và bộ giảm tốc (nếu có) được gọi là tổ tuabin máy phát (gọi tắt là tổ máy). Tuabin dọc trục và hướng kính Nếu cánh động của Tuabin được bố trí thẳng góc với tâm trục quay tuabin còn dòng hơi lại chuyển động dọc theo trục của nó thì loại tuabin này được gọi là tuabin dọc trục. Nếu cánh động được bố trí song song với trục quay còn dòng hơi chuyển động theo hướng kính thì loại tuabin này được gọi là tuabin hướng kính. Thông số hơi ban đầu của tuabin (thông số hơi mới) là áp suất po và nhiệt độ to của hơi ở trước van stop. Thông số cuối (thông số hơi thoát) của hơi là áp suất pk hoặc nhiệt độ tk của nó ở ngay sau mặt bích của ống thoát tuabin. Các thông số định mức của tuabin là các thông số tính toán (số vòng quay, áp suất và nhiệt độ hơi mới, nước, dầu, chân không, v.v) mà nhà chế tạo đã ghi trong lý lịch tuabin. Với các thông số đó sẽ bảo đảm công suất định mức được bảo hành trong thời gian vận hành lâu nhất. Nhiệt độ nước cấp là nhiệt độ của nước tại đầu ra khỏi bình gia nhiệt cuối cùng (theo chiều chuyển động của nước) trước khi đi vào bộ hâm nước đầu tiên trong lò hơi.
4. của tuabin là tổng công suất từ các dãy cánh động truyền tới đầu trục tuabin đã tính đến các tổn thất nhiệt bên trong của tuabin. Công suất định mức của tổ tuabin là công suất lớn nhất đo được tại đầu cực máy phát mà tuabin có thể phát huy lâu dài ở các thông số định mức với sự thay đổi trong giới hạn được nhà máy chế tạo quy định. Công suất kinh tế của tổ tuabin là công suất ứng với suất tiêu hao hơi bé nhất để sản xuất ra 1kWh điện năng. Công suất này thường vào khoảng 0,85 ÷ 0,95 công suất định mức. Phụ tải của tổ máy là công suất phát ra tại một thời điểm nhất định. Công suất điện có ích của tổ máy là công suất cấp lên lưới truyền đi khỏi nhà máy. b) Phân loại tuabin hơi Có nhiều cơ sở để phân loại tuabin hơi. Căn cứ vào đặc điểm cấu tạo, quá trình nhiệt, thông số hơi mới, hơi thoát và việc sử dụng các tuabin hơi trong công nghiệp có thể chia thành các kiểu cơ bản sau: • Phân loại theo tính chất của qúa trình nhiệt: tuabin ngưng hơi, tuabin đối áp, tuabin ngưng hơi có có trích hơi điều chỉnh. • Phân loại theo số tầng: tuabin một tầng, nhiều tầng. Các tuabin một tầng (thường công suất không lớn) được dùng chủ yếu để truyền dẫn bơm ly tâm, quạt và các cơ cấu tương tự khác. • Phân loại theo hướng đi của dòng hơi: tuabin dọc trục, hướng trục (hướng kính). Tuabin rađian trong đó dòng hơi chuyển động trong mặt trục giao với trục tim quay của tuabin, đôi khi một hoặc một vài tầng cuối của tuabin nhưng hơi kiểu rađian lớn được dùng kiểu hướng trục. Tuabin rađian lại được chia loại có cánh hướng bất động và loại chỉ có cánh làm việc quay. • Phân loại theo số thân máy: một thân, hai thân, ba thân, có thể tới 4 thân với tuabin công suất lớn trên 800 MW. Các tuabin nhiều xilanh trong đó trục riêng đặt kéo dài trên xilanh này đến xilanh khác và nối với một máy phát điện, được gọi là trục đơn; tuabin bố trí các trục song song gọi là nhiều trục. Trong trường hợp sau cùng là mỗi trục có máy phát điện của nó. • Phân loại theo phương pháp phân phối hơi: phân phối hơi bằng ống phun, phân phối hơi bằng tiết lưu, phân phối hơi bằng van quá tải, phân phối hơi kết hợp. Tuabin phân phối hơi tiết lưu, trong đó hơi mới đưa vào qua một hoặc vài van có độ
5. (phụ thuộc vào công suất phát) trong thời điểm yêu cầu không bị che phủ thích ứng. Tuabin với phân phối hơi kiểu ống phun trong đó hơi mới đưa vào qua hai hoặc một số van điều chỉnh được mở tuần tự. Tuabin với phân phối hơi đi tắt, trong đó ngoài dẫn hơi mới, còn có hơi mới đi tắt ống phun tầng đầu, còn dẫn hơi mới đi tắt qua một, hai thậm chí ba tầng trung gian (tuabin cổ xưa). • Phân loại theo tác dụng của dòng hơi: tuabin xung lực, tuabin phản lực. Tuabin xung lực trong đó thế năng của hơi được biến đổi thành động năng trong rãnh giữa các cánh bất động hoặc trong ống phun, còn trên các cánh làm việc động năng của hơi được biến thành công cơ học, trong các tuabin xung lực hiện đại dùng một số quan niệm ước lệ này, vì trên cánh làm việc chúng làm việc với độ phản lực (nhỏ) tăng lên từ tầng này đến tầng kia theo hướng của dòng chảy của hơi, đặc biệt trong tuabin ngưng hơi. Tuabin kiểu xung lực chỉ được hoàn thành với tuabin hướng trục. Tuabin phản lực trong đó sự giãn nở của hơi trong rãnh hướng và cánh làm việc, ở mỗi tầng diễn ra ước chừng trong các tầng như nhau. Tuabin này có thể là hướng trục và có thể là rađian, có thể được hoàn thành với các cánh hướng bất động và chỉ có cánh làm việc quay. • Phân loại theo thông số hơi vào: i) Tuabin thấp áp (1,2 ÷ 2 bar); ii) Tuabin trung, làm việc bằng hơi mới với áp suất 34,3 bar và nhiệt độ 435 o C; iii) Tuabin cao áp, làm việc bằng hơi mới với áp suất 127,5 bar và nhiệt độ 565 o C với quá nhiệt trung gian hơi đến 565 o C; iv) Tuabin trên cao áp (dưới 220 bar); v) Tuabin trên tới hạn, làm việc bằng hơi mới với áp suất 235,5 bar và nhiệt độ 560 o C với quá nhiệt trung gian hơi đến nhiệt độ 565 o C. • Phân loại theo mục đích sử dụng trong nền kinh tế quốc dân: tuabin tĩnh tại với số vòng quay không thay đổi (dùng để kéo máy phát điện), tuabin tĩnh tại với số vòng quay thay đổi (dùng để kéo bơm, quạt, máy nén, v.v.), tuabin di động với số vòng quay thay đổi dùng trong tầu thuỷ và vận tải đường sắt. Theo đặc tính của quá trình nhiệt: i) Tuabin ngưng hơi với hồi nhiệt. Trong các tuabin này dòng hơi cơ bản khi áp suất thấp dưới áp suất khí quyển được đưa vào bình ngưng. Vì nhiệt hóa hơi kín, nhiệt bị mất khi ngưng hơi thoát, ở tuabin kiểu này hoàn toàn bị mất, để giảm mất mát này, từ các tầng trung gian của tuabin thực hiện trích một phần hơi không điều chỉnh áp suất để gia nhiệt cho nước cấp; số lượng các cửa trích như vậy khoảng 2-3 đến 8-9; ii) Tuabin ngưng hơi với một hoặc hai cửa trích hơi điều chỉnh (theo áp suất) từ các tầng trung gian để sản xuất và cấp cho sưởi (cấp nhiệt), khi đưa một phần hơi vào bình ngưng; iii) Tuabin đối áp, nhiệt hơi thoát (xả) được dùng để sưởi hoặc mục tiêu sản xuất. Các kiểu tuabin này, cho dù có vài điều kiện khác có
6. Mặt cắt dọc tuabin xung lực một tầng cánh 1- trục; 2- đĩa; 3- cánh làm việc; 4- ống phun; 5- thân; 6- ống thoát. thể coi như chân không thấp, trong đó nhiệt của hơi thoát có thể được dùng để sưởi, đun nước nóng hoặc các mục tiêu công nghệ; iv) Tuabin sơ cấp (đưa vào phía trước) (tuabin này cũng như tuabin đối áp) nhưng hơi thoát của nó dùng để làm việc trong tuabin trung áp. Tuabin như vậy thường làm việc với hơi mới thông số cao và được dùng khi xếp chồng trong nhà máy điện thông số trung bình với mục đích nâng cao tính kinh tế làm việc của chúng; v) Tuabin đối áp với điều chỉnh áp suất cửa trích hơi từ các tầng trung gian. Tuabin kiểu này dùng để cung cấp cho hộ tiêu thụ nhiệt với hơi có thông số khác nhau; vi) Tuabin hơi xả thải, dùng để sản xuất điện năng, của các hơi thải của búa máy, máy nén, các máy hơi kiểu pittông; vii) Tuabin có hai và ba áp suất với sự dẫn hơi thải áp suất khác nhau đến các tầng trung gian của tuabin. c) Nguyên lý cấu tạo và hoạt động của tuabin hơi c1) Kiểu xung lực Loại tuabin xung lực một tầng là đơn giản nhất, gồm các phần cơ bản sau: (hình 1.2) ống phun 4, trục 1 và đĩa 2 với các cánh làm việc 3, được lắp ghép trên vành đĩa. Trục 1 cùng với đĩa 2 tạo thành phần quan trọng của tuabin và gọi là rôto. Rôto đặt trong thân tuabin 5. Các cổ trục đặt trên các gối trục. Sự giãn nở cửa hơi từ áp suất đầu đến áp suất cuối xảy ra trong một ống phun hoặc cụm ống phun, gắn vào thân trước. đĩa được quay bằng cánh làm việc. Sự giảm áp suất hơi trong ống phun kèm theo sự giảm entanpi của nó; trong ống phun có giáng áp phù hợp, giáng áp này vận dụng nên động năng dòng hơi. Trong quá trình giãn nở, tốc độ hơi trong ống phun tăng lên từ trị số ban đầu co trước ống phun đến c1 sau ống phun. Trong rãnh cánh làm việc xảy ra sự giảm tốc độ tuyệt đối từ c1 đến c2; động năng của hơi bị giảm. Sự tác động của dòng hơi trên cánh làm việc, phần động năng của nó được biến thành công cơ học trên trục của rôto tuabin. Tuabin mà toàn bộ quá trình giãn nở và vì vậy hơi tăng tốc, chỉ sảy ra trong ống phun, còn ở trên cánh làm việc chỉ xảy ra biển đổi động năng thành công, dòng hơi không giãn nở thêm nữa, thì gọi là xung lực. Công suất của tuabin xung lực một tầng ngay khi tốc độ vòng đạt tới 350 m/s, không vượt quá 500 - 800 kW.
7. động Chiều quay Rôto Vỏ Hơi mới PC VL Hơi thoát Mặt cắt P - Áp suất hơi vào tuabin V - Tốc độ hơi vào tuabin N - Ống phun B - Cánh động PC - Áp suất thoát VL - Tốc độ hơi thoát Tuabin hơi đầu tiên của kỹ sư người Thụy Điển Guxtav Lavan làm việc ở 30000 v/ph để truyền động mômen quay cơ học yêu cầu, cung cấp bởi bộ giảm tốc. Công suất đơn vị tổ máy nhỏ, tuabin như vậy độ kinh tế nhỏ, trong loại này cần đặt bộ giảm tốc, lĩnh vực sử dụng tuabin hơi xung lực một tầng rất hạn chế. Để khắc phục nhược điểm trên, người ta cũng chế tạo loại tuabin xung lực nhiều tầng cánh. Trên hình 1.3 biểu diễn quá trình thay đổi trạng thái của hơi trong tầng cách tuabin xung lực. Hình 1.3 - Profil và đồ thị thay đổi áp suất dọc theo tầng xung lực 1 - trục; 2 - đĩa; 3 - các cánh động; 4 - ống phun; 5 - thân máy; 6 - ống thoát. Nguyên lý hoạt động: Hơi quá nhiệt có nhiệt độ và áp suất cao (có thế năng cao) sẽ giãn nở trong ống phun (giảm áp suất và nhiệt độ - giảm thế năng) để biến thành động năng sau khi ra khỏi ống phun. Dòng hơi có động năng lớn sẽ đi vào cánh động truyền một phần động năng của mình cho cánh động làm quay trục tuabin. Trong cánh động hầu như không có sự giãn nở. Phần nhiệt giáng (độ giảm entanpy của hơi) trong ống phun cũng là phần nhiệt giáng của toàn tầng. Nhiệt giáng này chính là công suất sinh ra của dòng hơi có lưu lượng 1 kg/s chuyển động trong tầng cánh.
8. hơi Cánh động Rôto Vỏ Hơi mới PC VL Hơi thoát P - Áp suất hơi vào tuabin V - Tốc độ hơi vào tuabin N - Ống phun B - Cánh động PC - Áp suất thoát VL - Tốc độ hơi thoát Chuyển động c2) Kiểu phản lực Hình 1.4 - Cấu tạo tuabin phản lực nhiều tầng cánh 1 - tang rôto; 2 và 3 - cánh động; 4 và 5 - cánh hướng; 6 - thân máy; 7 - buồng hơi mới; 8 - píttông giảm tải để giảm bớt áp lực dọc trục; 9 - ống dẫn hơi; 10 - ống thoát. Hình 1.5 - Profil và đồ thị thay đổi áp suất hơi qua tầng phản lực
9. động: Hơi quá nhiệt vào ống phun giãn nở giảm áp suất và nhiệt độ (giảm thế năng) biến thành động năng. Ra khỏi miệng ống phun, hơi có tốc độ cao vừa chuyền động năng của mình cho cánh động vừa tiếp tục giãn nở giảm thế năng trong cánh động. Nhiệt giáng của tầng cánh bằng tổng nhiệt giáng trong ống phun với nhiệt giáng trong cánh động. Độ phản lực của tầng là tỷ số giữa nhiệt giáng trong cánh động so với tổng nhiệt giáng toàn tầng. d) Mô tả cấu tạo của tuabin hơi 300 MW Bộ phận cơ bản của tuabin gồm phần tĩnh (xilanh, vỏ, bánh tĩnh, cánh tĩnh, bệ, ổ trục) và phần động (rôto, bánh động, cánh động). 1) Rôto: Rôto tuabin cao áp, trung áp và hạ áp được chế tạo từ các tấm rèn đơn. Các phần của rôto được nối đồng trục với nhau bởi khớp nối cứng. Trục tuabin được làm đặc. Trên trục bố trí các vị trí để lắp các tầng cánh, gối trục, các gói chèn. Trên rôto cao áp và trung áp có một đĩa cân bằng. Trục được dựa trên các gối trục (ổ đỡ trục). Gối trục phía trước có cấu tạo phức tạp hơn gối trục phía sau bởi vì ngoài việc đỡ trọng lượng của rôto, nó còn có nhiệm vụ tiếp thu lực dọc trục sinh ra khi dòng hơi chuyển động qua các cánh quạt của rôto. Cấu tạo của gối trục phía trước có thể giữ cố định vị trí của rôto đối với thân vì thế nó được gọi là ổ đỡ chắn. Ở chỗ trục chui qua thân người ta đặt 2 vòng chèn. Vòng chèn phía trước làm việc trong miền áp lực cao, dùng để ngăn không cho hơi dò dỉ ra bên ngoài. Vòng chèn phía sau làm việc trong miền có chân không, dùng để bảo vệ không cho không khí từ bên ngoài lọt vào phần cuối của tuabin làm xấu độ kinh tế của tubin và làm giảm công suất của tuabin. Ở chỗ trục chui qua các bánh tĩnh người ta cũng đặt các vòng chèn trung gian để ngăn không cho hơi dò dỉ từ tầng này sang tầng khác vòng qua (không qua) dãy ống phun. Ở đầu trục phía trước thường có đặt những bộ chuyển động bánh răng hoặc bơm dầu chính. Bơm dầu này dùng để cung cấp dầu cho hệ thống bôi trơn gối trục và để điều khiển, dẫn động các cơ cấu của hệ thống điều chỉnh tự động tuabin. Tuabin còn có bộ điều chỉnh tốc độ giới hạn dùng để khống chế số vòng quay của trục không cho vượt quá số vòng quay định mức 10 - 12%. Ở đầu trục phía sau có khớp trục nối với trục của máy phát điện, ở bên cạnh khớp trục là thiết bị quay trục (cũng có loại tuabin đặt ở phía trước). Thiết bị quay trục dùng để quay trục một cách chậm chạp trong thời gian khởi động và ngừng tuabin cốt để đảm
10. được sấy nóng và nguội đi một cách đồng đều, đồng thời các biến dạng về nhiệt sinh ra khi đó cũng được phân bố đều đặn. Để biểu thị tốc độ quay của tuabin thì ở đầu trục phía trước còn liên hệ với một đông hồ chỉ số vòng quay. Thân tuabin cũng như thân gối trục đều có mặt bích ngang để tháo lắp rôto được dễ dàng. Cấu tạo của tuabin phản lực khác hẳn với tuabin xung lực. Rôto của các tuabin phản lực thường được chế tạo ở dạng cái thùng không có bánh đĩa động, còn thân thì không có các bánh đĩa tĩnh. Cánh quạt động gắn trực tiếp lên mặt ngoài của rôto, ống phun gắn trực tiếp vào thân. Cấu tạo như vậy mụch đích là dễ giảm lực dọc trục mà lực này có xu hướng đẩy rôto theo hướng chuyển động của dòng hơi. Khi làm việc theo nguyên tắc phản lực thì lực dọc trục rất lớn bởi vì áp lực ở 2 phía cánh động khác nhau. Vì thế nếu các cánh động mà gắn ở trên đĩa thì áp lực đó có tác dụng trên toàn bộ diện tích của các đĩa sẽ tạo nên một áp lực rất lớn. Thậm chí ngay cả khi sử dụng rôto thùng rỗng mà áp lực dọc trục còn lớn hơn nhiều so với tuabin xung lực. Để ngăn ngừa sự dò dỉ của hơi bên trong các tầng vòng qua dãy ống phun và dãy cánh động người ta đặt những răng chèn gắn trực tiếp vào rôto (đối với ống phun) và thân (đối với cánh động). Cũng vì trong các tuabin phản lực, lực dọc trục lớn hơn nhiều so với tuabin xung lực, cho nên để triệt tiêu nó người ta áp dụng một bộ phận đặc biệt gọi là piston giảm tải. Piston này chịu áp lực của tầng điều chỉnh (thường là tầng xung lực) và được chế tạo với đường kính lớn hơn các tầng phản lực ở sau tầng điều chỉnh. Vì thế cho nên áp lực hơi trong buồng điều chỉnh tác dụng lên diện tích mà xác định bằng các hiệu các đường kính đó sẽ tạo lên một áp lực hướng ngược chiều với lực dọc trục sinh ra khi tuabin làm việc. Hiện đường kính của piston và các tầng phải được tính toán thế nào để cân bằng tất cả các lực tác dụng dọc theo trục rôto của tuabin. Còn tất cả các bọ phận khác của tuabin phản lực cũng có cấu tạo giống như tuabin xung lực.
11. Rôto tuabin hạ áp đã lắp vào nửa dưới xilanh 2) Thân tuabin: Thân (đôi khi còn gọi là xilanh) của tuabin hơi thường có hình dáng phức tạp, kích thước lớn dần theo hướng chuyển động của dòng hơi và có các chỗ lồi lên, các buồng để đưa hơi vào, trích hơi ra, ống thoát cũng có hình dáng đặc biệt. Thân của tuabin dọc trục thường có mặt bích ngang (ở chỗ cắt rời) và 1 hoặc 2 mặt bích đứng để khi đúc, khi gia công cơ khí và khi lắp rắp được dễ dàng. Tuabin hướng trục thường chỉ có mặt bích đứng.
12. Thân (xilanh) tuabin trung áp (NMNĐ Hải Phòng I) Thân tuabin được chế tạo bằng thép đúc, gang đúc hoặc thép hàn. Gang đúc dùng cho những thân và những chi tiết làm việc ở áp lực 12 - 16 bar và nhiệt độ tới 250 °C. Khi dùng loại gang pectit thì có thể làm việc ở nhiệt độ tới 350 °C. Thân làm bằng thép cácbon dùng cho những thông số hơi 35 - 40 bar, 400 - 425 °C. Đối với áp lực và nhiệt độ hơi rất cao thì thân được chế tạo bằng các loại thép hợp kim đặt biệt có cấu trúc ôtstenit pha thêm crôm, niken, môlipden, vanađi và vonfram. Để giảm nhẹ điều kiện làm việc cho vật liệu của thân, người ta cố gắng hạn chế kích thước bề mặt của thân khi chịu tác dụng của nhiệt độ cao (cao hơn 425 - 450 °C). Khi nhiệt độ hơi lớn hơn 550 - 575 °C người ta làm thành hai lớp hoặc gọi là thân kép, ở giữa thân trong và thân ngoài có chứa hơi với thông số trung bình được lấy từ 1 tầng trung gian nào đó đưa vào. Vì vậy, các bề dầy của tường thân và các mặt bích nối của thân trong cũng ngư thân ngoài có kích thước nhỏ hơn nhiều so với thân đơn (1 lớp). Do những điều kiện làm việc nhẹ nhàng của ngoài cho nên có thể cho phép chế tạo bằng thép cacbon. 3) Cánh tuabin: Các cánh phản lực được lắp trực tiếp trên trục, chiều cao của cánh tăng dần từ “đầu” đến “cuối” tuabin. Cánh ở những tầng đầu được lắp trên trục bằng mộng chữ T. Trên mỗi cánh này có các vấu để lắp đai. 3 tầng cánh cuối của hạ áp không được lắp đai.
13. cuối tuabin dạng cánh "xoắn", chân cánh được lắp mộng “cây thông ngược”. Trên mép vào của các cánh được tôi cứng giúp cho cánh chịu được sự va đập của những hạt hơi ẩm. Lớp tôi cứng này có chiều dài xấp xỉ 1/3 chiều cao cánh và chiều rộng xấp xỉ 25mm. Những hạt ẩm nếu không được tách ra nó sẽ mài mòn cánh động và làm giảm hiệu suất tuabin do đó làm giảm hiệu suất của Nhà máy. Để tách những hạt ẩm, trên cánh tĩnh có xẻ những rãnh so le nhau dọc theo chiều cao cánh, và làm những vấu trên vỏ trong của xi lanh. Màng ẩm dần dần dịch chuyển ra xa tâm rôto và gom lại trên các rãnh sau đó chảy về các cửa trích hoặc bình ngưng. Do khe hướng trục giữa các cánh động và cánh tĩnh lớn, nên quá trình vận hành sẽ không bị ảnh hưởng bởi độ chênh giãn nở kể cả khi khởi động và ngừng tuabin. Các cánh tĩnh có chân dạng chữ T ngược hoặc chữ L và lớp bao ngoài được chế tạo cùng loại vật liệu với các cánh động. Các cánh động cuối cùng đứng tự do hoàn toàn, không có dây đai hay vành bao. Vì không có cụm cánh liên kết bằng dây đai, nên sẽ không tạo ra độ rung do kết nối cụm, mà chỉ tạo thành độ rung đơn và nhỏ. Các hàng cánh tĩnh của tầng cuối cùng vỏ hạ áp được chế tạo bằng thép tấm. a) Cánh động tuabin hạ áp đã lắp trên rôto (NMNĐ Hải Phòng I)
14. lắp vào vỏ tuabin Hình 2.4 - a) Cánh tĩnh, b) cánh động tuabin hơi 4) Vỏ tuabin: Tuabin cao áp Tuabin cao áp gồm vỏ ngoài loại thùng, vỏ trong có bích đứng và cụm răng chèn. Vỏ ngoài phân bố dòng hơi chính đối xứng ở hai bên. Đặc biệt vỏ ngoài có khả năng đỡ cho vỏ trong dịch chuyển và quay tự do khi ứng suất nhiệt vượt quá giá trị cho phép, do đó có thể linh hoạt trong vận hành, cho phép khởi động nhanh và thay đổi tải nhanh. Vỏ trong, nằm trong vùng áp suất cao, có rãnh trượt theo chiều thẳng đứng và có thể xoay đối xứng. Trên vỏ của tuabin cao áp có lắp 4 van điều chỉnh để đưa hơi từ hai van Stop vào tuabin. Tuabin trung áp Tuabin trung áp có kết cấu vỏ kép và dòng đơn. Tuabin trung áp có lắp 2 tổ hợp van điều chỉnh, mỗi tổ hợp gồm: 1 van chặn và 1 van điều chỉnh để điều khiển dòng hơi từ bộ quá nhiệt trung gian vào tuabin trung áp. Vỏ trung áp có kết cấu 2 nửa nằm ngang bao gồm vỏ ngoài và vỏ trong. Vỏ trong và vỏ ngoài được lắp với nhau bằng động lực.
15. hạ áp có kết cấu 3 vỏ. Cụ thể tuabin hạ áp gồm vỏ ngoài, vỏ trong 1 và vỏ trong 2. Kết cấu 3 vỏ này để tránh biến dạng nhiệt do độ chênh nhiệt độ lớn. 5) Gối đỡ: Ví dụ với tuabin của Nhà máy Nhiệt điện Hải Phòng (300 MW) có 4 gối trục, gối số 1, 3 và 4 là gối đỡ đơn; gối số 2 là gối đỡ chặn. Gối đỡ chặn có tác dụng đỡ và chặn rôto không dịch chuyển do lực phản lực của dòng hơi. Khi tuabin khởi động và ngừng, dầu từ bể dầu bôi trơn được bơm để nâng trục tuabin nhờ bơm nâng trục (JOP). Trong quá trình vận hành bình thường, dầu bôi trơn được cấp vào gối trục nhờ bơm dầu chính (MOP) hoặc bơm dầu khẩn cấp (EOP) trong trường hợp hai bơm dầu chính không làm việc được. Tuabin sử dụng ổ trượt, bề mặt trong của ổ có một lớp ba-bít. Trên ổ trục có các đường dầu cấp của JOP (từ phía dưới ổ trục) và đường dầu bôi trơn lúc vận hành bình thường. Hình 2.5 - Gối đỡ sau tuabin trung áp và vành chèn 6) Bộ quay trục tuabin: Bộ quay trục tuabin - máy phát có tác dụng quay rôto tuabin với tốc độ từ 50 đến 100 vòng/phút khi tuabin khởi động và ngừng tránh cho rôto bị cong do giãn nở nhiệt không đều. Bộ quay trục được đặt ở phần đầu tuabin, nó gồm một động cơ quay trục và bộ ly hợp kiểu thuỷ lực. Khi tuabin ngừng, tốc độ giảm xuống 400 v/ph quay trục tự động vào làm việc; khi tuabin khởi động bộ quay trục tự động tách ra khi tốc độ tuabin đạt 500 v/ph.
16. được làm bằng vật liệu 42CrMo4, nó có độ cứng ≥ 650 N/mm2 , ứng suất uốn 900 ÷ 1100 N/mm2 . 7) Bộ chèn hơi tuabin: Các bộ chèn được bố trí ở đầu trục các phần của tuabin, đỉnh ống phun và đỉnh cánh động. Nhiệm vụ của bộ chèn phần cao áp và trung áp là ngăn chặn hơi rò ra ngoài và bộ chèn phần hạ áp ngăn chặn không khí từ môi trường lọt vào tuabin hạ áp. Các bộ chèn phần trung gian cũng có nhiệm vụ ngăn hơi lọt qua đỉnh cánh động hoặc đỉnh ống phun. Lượng hơi sau khi chèn được đưa về bình ngưng hơi chèn nhờ quạt hút hơi chèn. Khi tuabin mới khởi động dùng nguồn hơi tự dùng để chèn trục tuabin, sau khi tuabin hoạt động ổn định nguồn hơi tự dùng làm việc ở chế độ dự phòng, nguồn hơi chính để chèn là hơi rò từ các bộ chèn phần cao áp, trung áp. Các bộ chèn ở đỉnh cánh của các phần cao và hạ áp có cấu tạo khác nhau. p
17. QUÁ TRÌNH DÒNG HƠI TRONG TẦNG CÁNH TUABIN 2.1 - Quá trình giãn nở của dòng hơi trong tầng cánh tuabin trên đồ thị i-s Xem sách tuabin hơi của Thầy Tuệ + Bài giảng viết tay của P.V.Tân 2.2 - Tam giác tốc độ của tầng cánh tuabin Xem sách tuabin hơi của Thầy Tuệ + Bài giảng viết tay của P.V.Tân 2.3 - Công và công suất của tầng cánh tuabin hơi Xem sách tuabin hơi của Thầy Tuệ + Bài giảng viết tay của P.V.Tân 2.4 - Tuabin hơi nhiều tầng cánh Xem sách tuabin hơi của Thầy Tuệ + Bài giảng viết tay của P.V.Tân 2.5 - Các loại tổn thất năng lượng trong tuabin hơi Xem sách tuabin hơi của Thầy Tuệ + Bài giảng viết tay của P.V.Tân
18. ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ TUABIN HƠI 3.1 - Vận tốc tuabin Khi tuabin quay, nó kéo máy phát điện quay theo và sinh công suất điện. Khi công suất điện yêu cầu thay đổi sẽ làm thay đổi mômen hãm rotor của máy phát, gây ra mất cân bằng giữa mômen cung (mômen trên trục tuabin) với mômen cầu (mômen hãm của máy phát). Kết quả gây ra thay đổi tốc độ vòng quay tuabin dẫn đến thay đổi tần số dòng diện máy phát. Phương trình cân bằng mômen của hệ tuabin-máy phát: MT = ME + Mms + (IT + IMP). τ ω d d [N.m] Trong đó: MT: Là mômen quay trên đầu trục tuabin, do dòng hơi giãn nở sinh công. ME: Là mômen quay cần thiết để sinh công suất điện của máy phát. Mms: Là mômen cản của các loại ma sát của hệ thống. IT và IMP: Là mômen quán tính của rôto tuabin và máy phát. ω: Là tốc độ góc của chuyển động quay hệ rôto tổ máy. Khi hệ thống (tổ máy: tuabin-máy phát) làm việc ổn định thì tốc độ của nó không đổi, ta có: τ ω d d = 0 ⇒ MT = ME + Mms. Khi hệ thống mất cân bằng, giả sử do nhu cầu tăng công suất điện (ME tăng), khi đó nếu MT chưa kịp thay đổi thì τ ω d d phải là số âm (tốc độ quay ω giảm dần). Muốn tốc độ quay tuabin không thay đổi, tương ứng với tần số dòng điện máy phát không đổi (ω = 2.π.f), bộ điều tốc tuabin phải làm nhiệm vụ xác lập lại cân bằng cho hệ thống ổn định ở chế độ công suất mới. Bộ điều tốc phải điều chỉnh để tăng công suất do dòng hơi sinh ra làm công suất trên trục tuabin tăng, lập lại cân bằng cho tổ máy ở chế độ công suất mới với số vòng quay không đổi n = 60f = 60 x 50 = 3000 v/ph.
19. tốc bằng cơ khí Hệ thống điều chỉnh tốc độ vòng quay và bảo vệ vượt tốc tuabin có sơ đồ nguyên lý như sau: Hình 3.1 - Sơ đồ điều chỉnh có cần liên hệ tác động trực tiếp Trong sơ đồ điều chỉnh trực tiếp trên, khâu trượt 4 của điều chỉnh ly tâm 3 nhờ cần 2 liên hệ trực tiếp với van điều chỉnh 1. Từ rôto tuabin nhờ vít truyền 6 truyền chuyển động quay cho trục đứng 5 và trên đó bơm dầu 7 và bộ điều chỉnh ly tâm 3. Khảo sát tác động của hệ điều chỉnh khi thay đổi phụ tải của tổ tuabin máy phát. Khi giảm phụ tải sô vòng quay của rôto tăng lên, do đó đối trọng của bộ điều chỉnh văng ra nâng khâu trượt 4 lên. Khâu trượt chuyển dịch gây sự chuyển dịch điểm б của cần 2 đi xuống dưới., làm van điều chỉnh khép lại. Giảm hơi vào tuabin và tạo lập chế độ làm việc mới của tuabin máy phát. Khi phụ tải tăng lên tác động của hệ thống xảy ra trình tự ngược lại. Vì rằng lực truyền động của bộ điều chỉnh không lớn, nên điều chỉnh trực tiếp có thể chỉ dùng trong tuabin có công suất không lớn (không lớn hơn 50-60 kW) chúng có các van điều chỉnh không lớn. Đối với tuabin công suất trung bình và lớn, sự chuyển dịch của các van điều chỉnh với các lực hơi lớn tác động lên van, mà với bộ điều chỉnh trực tiếp không thể thực hiện được, trong trường hợp này trong sơ đồ điều chỉnh giữa bộ điều chỉnh tốc độ và van điều chỉnh được đưa vào cơ cấu phụ trợ - bộ khuếch đại. Cấu tạo của bộ khuếch đại cần đáp ứng yêu cầu sau: 1. Tạo lực đủ để tức thì chuyển các van điều chỉnh. 2. Khi khâu trượt của bộ điều chỉnh bất động bộ khuếch đại cần bất động và đảm bảo
20. thái ổn định và tĩnh tại. 3. Khi khâu trượt của bộ điều chỉnh chuyển dịch chính xác của bộ khuếch đại cần được chuyển dịch tức thì và tương ứng chính xác với sự chuyển dịch của khâu trượt. Trong ngành chế tạo máy tuabin được dùng bộ khuếch đại thủy lực với bơm, bơm được truyền động trực tiếp từ rôto tuabin chất lỏng làm việc có chất lượng đối với bộ khuếch đại là dầu, dầu cũng dùng trong thiết bị tuabin để bôi trơn các gối trục. Khẳng định phẩm chất của dầu là không gây han gỉ kim loại và không phải yêu cầu bôi trơn thêm nữa cho bộ khuếch đại. Nhược điểm chủ yếu của dầu là mất an toàn do bị cháy. 3.3 Bộ điều tốc bằng thuỷ lực Hình 3.2 - Sơ đồ nguyên lý điều chỉnh tốc độ quay của tuabin kiểu gián tiếp (thuỷ lực) Trên hình thể hiện: 1 - cơ cấu cảm nhận tốc độ kiểu quả văng; 2 - khớp trượt; 3 - bánh răng côn chuyển hướng trục quay; 4 - bơm dầu áp lực điều chỉnh; 5 - vỏ ngăn kéo; 6 - píttông của ngăn kéo; 7 - khoang dầu sécvô; 8 - vỏ sécvô; 9 - van điều chỉnh lưu lượng hơi vào tuabin; abc - cần điều chỉnh và phản hồi; K0 - ngăn kéo; K và K1 các cửa dầu của ngăn kéo. Nguyên lý hoạt động: Khi nhu cầu phụ tải điện giảm, mô men yêu cầu của máy phát và do đó công suất đầu trục tuabin sinh ra cũng cần giảm. Tuy nhiên, ngay tức khắc chưa thể giảm do lưu lượng hơi vào tuabin vẫn chưa thay đổi. Khi đó tốc độ quay của tuabin
21. mô men sinh ra lớn hơn mô men cần cung cấp. Bộ cảm nhận tốc độ bằng quả văng nhận được tín hiệu này sẽ nâng cao độ văng, kéo điểm a lên làm kéo theo khớp trượt 2 đi lên. Do quán tính và áp suất dầu trong sécvô lớn hơn nhiều so với trong ngăn kéo nên tạm thời điểm c đứng yên. Vì thanh abc cứng nên kết quả là điểm b chuyển động lên trên một chút. Ngăn kéo K và K1 được cân chỉnh vị trí trước sao cho khi điểm b chuyển động lên, dầu áp lực sẽ tràn qua ngăn kéo K phía trên đi sang khoang trên của sécvô. Dầu có áp lực sẽ đẩy píttông trong sécvô đi xuống đóng bớt van hơi làm giảm lưu lượng hơi vào tuabin. Dầu bên dưới píttông sẽ bị ép qua khe dưới của píttông trong ngăn kéo K1 xả ra ngoài hệ thống theo đường xả dưới. Trong khi lưu lượng hơi giảm dần, điểm c chuyển động xuống dưới và tốc độ quay dần dần giảm sẽ dẫn đến triệt tiêu xu hướng chuyển động lên của điểm a. Kết quả cuối cùng sẽ dẫn đến cân bằng ở một giá trị tốc độ quay không đổi ứng với một giá trị xác lập về lưu lượng hơi vào tuabin đủ cân bằng mô men sinh ra của nó so với mô men cần cung cấp cho máy phát điện. Do đó, tốc độ quay của tuabin được điều khiển ổn định. Nguyên lý trên đúng cho đa số tuabin hơi hiện nay trên thị trường chỉ có khác nhau về cơ cấp cảm nhận tốc độ và cấu trúc lập trình tự động trong phần van điều khiển. Sơ đồ điều chỉnh gián tiếp với liên hệ thủy lực, với bộ khuếch đại đưa dầu vào một phía và tiết lưu bằng pittông, trình bày trên hình 4.3a, b. Hình 3.3 - Sơ đồ điều chỉnh gián tiếp với liên hệ thủy lực với bộ khuếch đại có dẫn dầu vào 1 phía và với pittông lưu thông Khâu trượt của bộ điều chỉnh tốc độ 4 (hình 31 a) liên hệ trực tiếp pittông 3, nó điều chỉnh hé mở cửa prôfil (cửa có dạng đặc biệt) trong ống bạc 1. Ống bạc là cơ cấu điều khiển (bộ đồng bộ) của sơ đồ điều chỉnh, nó có thể chuyển dịch theo hướng dọc trục bằng cách quay bằng tay hoặc bằng môtơ bằng hệ răng vít trong thân ống bạc. Trục
22. bơm 7 và bộ điều chỉnh tốc độ 4, trục này nhận truyền động từ rôto tuabin nhờ có cặp bánh răng - trục vít 5. Dầu đưa vào bơm 7 từ bể chứa 8 qua ống dẫn có đặt lưới lọc 9 và sau đó vào hệ thống điều chỉnh quan van kim 6 và vào hệ thống bôi trơn qua bộ tiết lưu 10. Trước bộ tiết lưu đặt van an toàn 11, tác động xả dầu về bể khi áp suất dầu cao quá quy định. Dầu đưa vào hệ thống điều chỉnh, được đưa vào khoang của bộ khuếch đại (xecvômôtơ) và đồng thời được xả qua van kim thứ hai 6, cửa xả prôfil trong ống bạc 1 và ống xả 2. Pittông của xecvômôtơ 13 tỳ 1 phía vào lò xo 14, còn phía kia là áp suất dầu. Lò xo 14 của các van điều chỉnh 12 ở vào trạng thái bị nén và luôn luôn có xu hướng đóng chúng. Mở van 12 thực hiện bằng áp suất dầu, bằng khắc phục lực nén của lò xo. Nghiên cứu sự làm việc của sơ đồ điều chỉnh khi thay đổi phụ tải của tuabin – máy phát. Khi phụ tải giảm số vòng của rôto tăng lên, khâu trượt của bộ điều chỉnh tốc độ và pittông phân phối 3 sẽ chuyển dịch xuống dưới. Tiết diện của cửa xả trong ống bạc 1 tăng lên; áp suất dầu trong ống dẫn dầu, nối xecvômôtơ của van điều chỉnh 12 giảm xuống và van 12 khép lại. Lưu lượng hơi và phụ tải giảm tương ứng, các van điều chỉnh khép lại cho tới khi khôi phục sự cân bằng của lực lò xo và áp suất của dầu mới ngừng lại. Trong trường hợp này lò xo là “liên hệ ngược” ngăn cản sự chuyển dịch của pittông của xecvômôtơ. Trong sơ đồ trên, pittông của bộ khuếch đại và khâu trượt của bộ điều chỉnh tốc độ không có liên hệ cứng vì vậy sự thay đổi thông số hơi, lực ma sát trong bộ điều chỉnh tốc độ, trong bộ khuếch đại, trong các van điều chỉnh, áp suất dầu trên đầu ra của bơm .v.v..gây nên sự chuyển dịch của pittông của bộ khuếch đại, không phụ thuộc vào vị trí của khâu trượt của bộ điều chỉnh. 3.4 Bộ điều tốc điện tử Hệ thống điều chỉnh tuabin nhà máy nhiệt điện hiện nay thường là hệ điều chỉnh EH (điện - thuỷ lực, điện tử - thuỷ lực). Hệ thống điều chỉnh các cơ cấu chấp hành của các van Stop và van điều chỉnh bằng xung dầu thông qua tín hiệu điện từ DEH (Digital Electrical Hydraulical) gửi tới. Trong hệ thống này, việc cảm nhận tốc độ quay tuabin được thực hiện bằng các đầu đo tốc độ dạng quang --> điện tử. Dầu áp lực cao cung cấp cho hệ thông điều chỉnh và bảo vệ tuabin được lấy từ đầu ra của bơm dầu chính (trong chế độ vận hành bình thường) và từ đầu đẩy bơm dầu khởi động cao áp (trong chế độ khởi động và dừng). Xung dầu dùng để điều chỉnh cơ cấu chấp hành của van điều chỉnh được lấy từ bộ biến đổi điện - thuỷ lực (EH) MOOGDDV634. Bộ biến đổi EH nhận tín hiệu điều khiển điện từ DEH (Digital Electrical Hydraulical) để thực hiện
23. dầu tác động vào ngăn dưới cùng của van phân phối của cơ cấu chấp hành van điều chỉnh. Từ đó điều chỉnh độ mở cửa dầu vào hoặc ra secvormotor của cơ cấu chấp hành của van điều chỉnh. Để đảm bảo chất lượng dầu cho bộ biến đổi điện - thuỷ lực MOOGDDV634 thì trong hệ thống dầu phải trang bị các bộ lọc trên đường dầu vào. Thực hiện mở van “Stop”cũng được điều khiển bởi bộ điều chỉnh DEH thông qua van phân phối khởi động (starting pilot valve) còn việc đóng van Stop thì được điều khiển bởi DEH thông qua cụm van điện từ của AST (Automatic Start Up System) để xả bớt dầu trong hệ thống bảo vệ, từ đó xung dầu sẽ tác động vào cơ cấu chấp hành của van Stop để thực hiện đóng nó lại.
24. THIẾT BỊ BẢO VỀ TUABIN HƠI 4.1 - Các chỉ số cài đặt bảo vệ tuabin Mỗi tuabin khác nhau, của nhà chế tạo khác nhau, được xây dựng với sơ đồ khác nhau sẽ có những giá trị cụ thể của thông số cài đặt bảo vệ khác nhau. Những chỉ số sau đây thông thường phải được cài đặt bảo vệ cho một tuabin: - Tốc độ tuabin-máy phát: 103%nđm; 110%nđm; 115%nđm. - Nhiệt độ hơi vào từng phần tuabin cao. - Áp suất hơi vào tuabin: - Áp suất hơi thoát (tương ứng với nhiệt độ hơi thoát) cao. - Áp suất dầu bôi trơn thấp: 0,034÷0,048MPa (liên động bơm dầu bảo vệ là: 0,068 ÷ 0,075MPa). - Áp suất dầu bảo vệ thấp. - Áp suất dầu điều chỉnh thấp: 9,31 MPa. - Độ di trục tăng. - Độ chênh lệch giãn nở nhiệt của rôto với vỏ và của vỏ giữa phần trên với phần dưới tăng. - Độ rung đo ở các gối trục tăng. - Độ lệch tâm trục tăng. - Độ đảo trục tăng. - Nhiệt độ các gối trục và nhiệt đồ dầu bôi trơn các gối trục tăng. - Mức dầu các bể dầu thấp. - Chất lượng dầu (thể hiện qua chênh áp các bộ phin lọc) kém. - Chất lượng hơi kém. Ngoài ra, khi có 1 trong các tín hiệu sau cũng sẽ dẫn đến ngừng tua bin: - Tín hiệu ngừng từ chức năng ngắt nhiên liệu chính (main fuel trip) của hệ thống bảo vệ lò hơi (xem quy trình vận hành lò hơi); - Tín hiệu lỗi hệ thống điều chỉnh Tua bin Máy phát TGR/EHG; - Nếu có một trong các tín hiệu dưới đây thì hệ thống TGR/EHG được coi là bị lỗi, cần Tải bản FULL (47 trang): bit.ly/3rRcCel Dự phòng: fb.com/TaiHo123doc.net
25. hai bộ CPU đều ngừng; + Hai trong ba đầu đo tốc độ Tua bin bị lỗi; + Cả hai bộ giám sát vị trí của van MCV (L-1) đều hỏng; + Cả hai bộ giám sát vị trí của van MCV (R-1) đều hỏng; + Cả hai bộ giám sát vị trí của van ICV (L) đều hỏng; + Cả hai bộ giám sát vị trí của van ICV (R) đều hỏng. - Tín hiệu bảo vệ máy phát 86G. 4.2 Hệ thống bảo vệ tuabin hơi Tuabin hơi là thiết bị cơ khí chính xác, làm việc trong điều kiện có phần tĩnh và phần động chịu nhiệt độ cao, áp suất lớn. Nó cần được bảo vệ an toàn bằng nhiều cấp. Cấp bảo vệ trước hết là thông qua hệ thống thuỷ lực, đó là bảo vệ ngừng tuabin bằng cách tác động tới đóng van điều chỉnh hoặc/và van Stop. Van stop và các van điều chỉnh có thể bị đóng bằng các tín hiệu vượt tốc mất an toàn do bộ điều khiển điện - thuỷ lực đưa ra hoặc cũng có thể do cơ cấu cảm nhận cơ học đưa ra (chốt văng) hoặc cũng có thể do người vận hành đưa ra chủ động bằng tay. 4.2.1 - Cấu trúc hệ thống bảo vệ tuabin Hệ thống bảo vệ tuabin bao gồm: Cơ cấu chấp hành của van Stop hơi vào tuabin, bộ điều tốc sự cố, các tay đòn, các van phân phối (các ngăn kéo), hộp thử nghiệm an toàn, bộ Van điện từ của OPC, bộ Van điện từ của AST, Van phân phối của OPC và các chốt an toàn cùng với hệ thống đo lường cảnh báo, giám sát. a) Cơ cấu chấp hành của van Stop hơi vào tuabin Cơ cấu chấp hành của van stop được sử dụng để đóng / mở nhanh van Stop. Nó được gắn với cơ cấu đóng của van (ti van). Cần píttông của cơ cấu chấp hành thì được nối với ty van Stop. Ngăn phía dưới của van phân phối của cơ cấu chấp hành van stop chứa dầu hệ thống bảo vệ. Van stop sẽ được mở hoàn toàn khi áp suất dầu bảo vệ trong ngăn kéo đó đạt lớn hơn 1,5 MPa, và đóng hoàn toàn khi áp lực nhỏ hơn 1,5 MPa. Trong quá trình vận hành bình thường của thiết bị tuabin thì áp suất dầu của hệ thống bảo vệ luôn đạt giá trị ổn định 1,96 MPa. Cơ cấu chấp hành của van Stop có trang bị van thử nghiệm tác động cho van Stop. Van này dùng để thử tình trạng làm việc của van Stop, tránh trường hợp van stop bị kẹt do nó ở trạng thái mở hoàn toàn Tải bản FULL (47 trang): bit.ly/3rRcCel Dự phòng: fb.com/TaiHo123doc.net
26. gian dài vận hành bình thường của tuabin. Van thử nghiệm cho van Stop có hai cửa xả dầu. Khi cửa xả thứ nhất mở thì ti của van Stop sẽ dịch chuyển xuống dưới một khoảng 15mm, và khi cửa xả thứ 2 mở thì van Stop sẽ được đóng hoàn toàn. b) Bộ điều tốc sự cố, tay đòn và van phân phối của nó Bộ điều tốc sự cố được lắp ở đầu trục của tuabin và gồm 2 chốt an toàn văng. Khi tốc độ của tuabin đạt từ 3330 ~ 3360 v/p thì chốt an toàn văng sẽ văng ra và đẩy một đầu đòn bẩy đi lên, và đầu kia của đòn bẩy sẽ đi xuống tì vào chốt rơle của bộ điều tốc sự cố, tức là đẩy pitông trong rơle của bộ điều tốc sự cố đi xuống, dầu sẽ tràn lên ngăn kéo trên của rơle bộ điều tốc sự cố, khi đó bề mặt trên của pitông đó chịu tác dụng của áp lực dầu bảo vệ và dịch chuyển xuống dưới. Hình 4.1 - Lắp bộ điều tốc sự cố - chốt văng an toàn Lúc này áp suất của dầu bảo vệ được điều chỉnh bởi van phân phối của bộ điều tốc sự cố và dầu xung của sẽ được xả hết để đóng hoàn toàn van Stop và van điều chỉnh hơi. Tốc độ của chốt an toàn tác động văng có thể được điều chỉnh bằng cách thay đổi lực kéo của lò xo gắn dưới đế của các chốt an toàn. Tốc độ của chốt an toàn tác động văng có thể được điều chỉnh bằng cách thay đổi lực kéo của lò xo gắn dưới đế của các chốt an toàn. Tốc độ tác động chốt an toàn văng ra sẽ tăng khoảng 105 v/p khi quay bước ren nút đuều chỉnh độ cứng lò xo gắn dưới chân của các chốt an toàn theo chiều kim đồng hồ một góc 30o . Ngăn kéo phía dưới píttông rơle của bộ điều tốc sự cố dưới tác 3430261

là ai Hỏi Đáp Là gì Công Nghệ Công nghệ Tuabin là gì Tuabin tàu thủy

Công nghệ tuabin trục vít giãn nở là gì năm 2024

Bài Viết Liên Quan

Quảng Cáo

Có thể bạn quan tâm

Toplist được quan tâm

Quảng cáo

Xem Nhiều

Quảng cáo

Chúng tôi

Điều khoản

Trợ giúp

Mạng xã hội