قوانین تست سر توربین های بخار برای کشتی ها. چکیده: تست های حرارتی توربین های بخار و تجهیزات توربین. کارایی سیستم احیا و بخاری های شبکه

تست حرارتی توربین های بخار
و تجهیزات توربین

در سال‌های اخیر، در زمینه صرفه‌جویی در مصرف انرژی، توجه به استانداردهای مصرف سوخت برای شرکت‌های تولیدکننده گرما و برق افزایش یافته است، بنابراین برای شرکت‌های تولیدکننده، شاخص‌های واقعی راندمان تجهیزات حرارت و برق اهمیت پیدا می‌کنند.

در عین حال، مشخص است که شاخص های بازده واقعی در شرایط عملیاتی با موارد محاسبه شده (کارخانه) متفاوت است، بنابراین، به منظور عادی سازی عینی مصرف سوخت برای تولید گرما و برق، توصیه می شود تجهیزات را آزمایش کنید.

بر اساس مواد تست تجهیزات، ویژگی های انرژی استاندارد و یک مدل (رویه، الگوریتم) برای محاسبه نرخ های مصرف سوخت خاص مطابق با RD 34.09.155-93 "راهنمای تدوین و محتوای ویژگی های انرژی تجهیزات نیروگاه حرارتی" ایجاد شده است. و RD 153-34.0-09.154 -99 "مقررات تنظیم مصرف سوخت در نیروگاه ها."

آزمایش تجهیزات قدرت حرارتی برای تأسیسات عملیاتی تجهیزاتی که قبل از دهه 70 به بهره برداری رسیده بودند و در آن بویلرها، توربین ها و تجهیزات کمکی مدرن و بازسازی شدند، اهمیت ویژه ای دارد. بدون آزمایش، سهمیه بندی مصرف سوخت بر اساس داده های محاسبه شده منجر به خطاهای قابل توجهی می شود که به نفع شرکت های تولید کننده نیست. بنابراین، هزینه های تست حرارتی در مقایسه با مزایای آن ناچیز است.

	اهداف تست حرارتی توربین های بخار و تجهیزات توربین: تعیین بازده واقعی؛ به دست آوردن ویژگی های حرارتی؛ مقایسه با ضمانت های سازنده؛ به دست آوردن داده ها برای استانداردسازی، نظارت، تجزیه و تحلیل و بهینه سازی عملکرد تجهیزات توربین؛ به دست آوردن مواد برای توسعه ویژگی های انرژی؛ توسعه اقدامات برای بهبود کارایی
	اهداف آزمایش سریع توربین های بخار عبارتند از: تعیین امکان سنجی و دامنه تعمیرات؛ ارزیابی کیفیت و اثربخشی تعمیرات یا نوسازی؛ ارزیابی تغییر فعلی در راندمان توربین در طول عملیات.

فن آوری های مدرن و سطح دانش مهندسی امکان مدرن سازی اقتصادی واحدها، بهبود عملکرد و افزایش عمر مفید آنها را فراهم می کند.

اهداف اصلی نوسازی عبارتند از:

• کاهش مصرف برق واحد کمپرسور؛
• افزایش عملکرد کمپرسور؛
• افزایش قدرت و کارایی توربین فرآیند؛
• کاهش مصرف گاز طبیعی؛
• افزایش پایداری عملیاتی تجهیزات؛
• کاهش تعداد قطعات با افزایش فشار کمپرسورها و توربین‌های فعال در مراحل کمتر با حفظ و حتی افزایش راندمان نیروگاه.

بهبود شاخص های انرژی و اقتصادی داده شده واحد توربین با استفاده از روش های طراحی مدرن (حل مسائل مستقیم و معکوس) انجام می شود. آنها متصل هستند:

• با گنجاندن مدل های صحیح تر ویسکوزیته آشفته در طرح محاسباتی،
• با در نظر گرفتن نمایه و انسداد انتهایی توسط لایه مرزی،
• حذف پدیده های جداسازی با افزایش انتشار کانال های بین کتفی و تغییر در درجه واکنش (ناپایداری آشکار جریان قبل از وقوع موج)،
• توانایی شناسایی یک شی با استفاده از مدل های ریاضی با بهینه سازی ژنتیکی پارامترها.

هدف نهایی نوسازی همیشه افزایش تولید محصول نهایی و به حداقل رساندن هزینه ها است.

یک رویکرد یکپارچه برای نوسازی تجهیزات توربین

هنگام انجام نوسازی، Astronit معمولاً از یک رویکرد یکپارچه استفاده می کند که در آن اجزای زیر از واحد توربین تکنولوژیکی بازسازی می شوند (مدرن شده):

• کمپرسور؛
• توربین؛
• پشتیبانی می کند؛
• کمپرسور گریز از مرکز - سوپرشارژر;
• اینترکولر;
• انیماتور;
• سیستم روغن کاری؛
• سیستم تصفیه هوا؛
• سیستم کنترل و حفاظت خودکار

نوسازی تجهیزات کمپرسور

زمینه های اصلی نوسازی که توسط متخصصان Astronit انجام می شود:

• جایگزینی قطعات جریان با قطعات جدید (به اصطلاح قطعات جریان قابل تعویض، از جمله پروانه ها و دیفیوزرهای تیغه)، با ویژگی های بهبود یافته، اما در ابعاد محفظه های موجود.
• کاهش تعداد مراحل با بهبود بخش جریان بر اساس تحلیل سه بعدی در محصولات نرم افزاری مدرن.
• استفاده از پوشش های آسان برای کار و کاهش فاصله شعاعی.
• جایگزینی مهر و موم ها با مهر و موم های کارآمدتر؛
• جایگزینی یاتاقان های روغن کمپرسور با یاتاقان های "خشک" با استفاده از تعلیق مغناطیسی. این به شما امکان می دهد استفاده از روغن را حذف کنید و شرایط عملکرد کمپرسور را بهبود بخشید.

اجرای سیستم های کنترل و حفاظت مدرن

برای افزایش قابلیت اطمینان و کارایی عملیاتی، ابزار دقیق مدرن، سیستم‌های کنترل خودکار دیجیتال و حفاظت (هر دو بخش جداگانه و کل مجموعه فناوری به عنوان یک کل)، سیستم‌های تشخیصی و سیستم‌های ارتباطی معرفی می‌شوند.

• توربین های بخار
• نازل و تیغه.
• چرخه های حرارتی
• چرخه رانکین
• طرح های توربین
• کاربرد.
• توربین های دیگر
• توربین های هیدرولیک.
• توربین های گازی

اسکرول به بالا اسکرول به پایین

همچنین در مورد موضوع

• نیروگاه هواپیما
• انرژی الکتریکی
• نیروگاه ها و پیشرانه های کشتی
• برق آبی

توربین

توربین،یک محرک اولیه با حرکت چرخشی عنصر کار برای تبدیل انرژی جنبشی جریان سیال کاری مایع یا گاز به انرژی مکانیکی روی شفت. توربین از یک روتور با پره ها (پروانه پره ای) و یک محفظه با لوله های شاخه تشکیل شده است. لوله ها جریان سیال کار را تامین و تخلیه می کنند. توربین ها بسته به سیال کاری مورد استفاده، هیدرولیک، بخار و گاز هستند. بسته به جهت متوسط ​​جریان از طریق توربین، آنها به محوری تقسیم می شوند که در آن جریان موازی با محور توربین است و شعاعی که در آن جریان از حاشیه به مرکز هدایت می شود.

توربین های بخار

عناصر اصلی یک توربین بخار، پوشش، نازل ها و پره های روتور هستند. بخار از یک منبع خارجی از طریق خطوط لوله به توربین عرضه می شود. در نازل ها انرژی پتانسیل بخار به انرژی جنبشی جت تبدیل می شود. بخار خروجی از نازل ها به سمت تیغه های کار خمیده (ویژه پروفیل) واقع در امتداد حاشیه روتور هدایت می شود. تحت عمل یک جت بخار، نیروی مماسی (محیطی) ظاهر می شود که باعث چرخش روتور می شود.

نازل و تیغه.

بخار تحت فشار وارد یک یا چند نازل ثابت می شود که در آن منبسط می شود و از آنجا با سرعت زیاد به بیرون می ریزد. جریان با زاویه ای نسبت به صفحه چرخش پره های روتور از نازل ها خارج می شود. در برخی از طرح ها نازل ها توسط یک سری تیغه های ثابت (دستگاه نازل) تشکیل می شوند. تیغه های پروانه در جهت جریان خمیده و به صورت شعاعی چیده شده اند. در یک توربین فعال (شکل 1، آ) کانال جریان پروانه دارای مقطع ثابت است، یعنی. سرعت حرکت نسبی در پروانه در مقدار مطلق تغییر نمی کند. فشار بخار در جلو و پشت پروانه یکسان است. در یک توربین جت (شکل 1، ب) کانال های جریان پروانه دارای مقطع متغیر هستند. کانال های جریان یک توربین جت به گونه ای طراحی شده اند که دبی در آنها افزایش یافته و فشار نیز به همان نسبت کاهش می یابد.

R1; ج – تیغه پروانه. V1 - سرعت بخار در خروجی نازل. V2 - سرعت بخار در پشت پروانه در یک سیستم مختصات ثابت. U1 - سرعت محیطی تیغه؛ R1 - سرعت بخار در ورودی پروانه در حرکت نسبی. R2 - سرعت بخار در خروجی از پروانه در حرکت نسبی. 1 - بانداژ 2 - تیغه شانه؛ 3 – روتور." title="شکل 1. پره های کار توربین. a – پروانه فعال، R1 = R2؛ b – پروانه راکتیو، R2 > R1؛ c – تیغه پروانه. V1 – سرعت بخار در خروجی از نازل؛ V2 - سرعت بخار در پشت پروانه در یک سیستم مختصات ثابت؛ U1 - سرعت محیطی تیغه؛ R1 - سرعت بخار در ورودی پروانه در حرکت نسبی؛ R2 - سرعت بخار در خروجی از پروانه در حرکت نسبی 1 – بانداژ 2 – تیغه 3 – روتور.">Рис. 1. РАБОЧИЕ ЛОПАТКИ ТУРБИНЫ. а – активное рабочее колесо, R1 = R2; б – реактивное рабочее колесо, R2 > R1; в – облопачивание рабочего колеса. V1 – скорость пара на выходе из сопла; V2 – скорость пара за рабочим колесом в неподвижной системе координат; U1 – окружная скорость лопатки; R1 – скорость пара на входе в рабочее колесо в относительном движении; R2 – скорость пара на выходе из рабочего колеса в относительном движении. 1 – бандаж; 2 – лопатка; 3 – ротор.!}

توربین‌ها معمولاً به گونه‌ای طراحی می‌شوند که روی همان محوری قرار بگیرند که دستگاهی که انرژی آنها را مصرف می‌کند. سرعت چرخش پروانه به استحکام موادی که دیسک و تیغه ها از آن ساخته شده اند محدود می شود. برای کامل ترین و کارآمدترین تبدیل انرژی بخار، توربین ها چند مرحله ای ساخته می شوند.

چرخه های حرارتی

چرخه رانکین

به یک توربین که مطابق با چرخه رانکین عمل می کند (شکل 2، آبخار از یک منبع بخار خارجی می آید. حرارت اضافی بخار بین مراحل توربین وجود ندارد، فقط تلفات حرارتی طبیعی وجود دارد.

چرخه گرم کردن مجدد

در این چرخه (شکل 2، ب)بخار پس از مراحل اول برای گرمایش اضافی به مبدل حرارتی فرستاده می شود (سوپرهیت). سپس به توربین باز می گردد، جایی که انبساط نهایی آن در مراحل بعدی اتفاق می افتد. افزایش دمای سیال عامل افزایش راندمان توربین را ممکن می سازد.

برنج. 2. توربین هایی با چرخه های حرارتی متفاوت. الف – چرخه ساده رانکین؛ ب - چرخه با گرمایش متوسط ​​بخار؛ ج – چرخه با استخراج متوسط ​​بخار و بازیابی حرارت.

چرخه ای با انتخاب متوسط ​​و بازیابی گرمای بخار تلف شده.

بخار خروجی از توربین همچنان دارای انرژی حرارتی قابل توجهی است که معمولاً در کندانسور پخش می شود. مقداری از انرژی را می توان با متراکم کردن بخار خروجی بازیابی کرد. مقداری از بخار را می توان در مراحل میانی توربین انتخاب کرد (شکل 2، V) و برای پیش گرم کردن، به عنوان مثال، آب تغذیه یا برای هر فرآیند تکنولوژیکی استفاده می شود.

طرح های توربین

سیال عامل در توربین منبسط می شود، بنابراین برای عبور جریان حجمی افزایش یافته، آخرین مراحل (فشار کم) باید قطر بیشتری داشته باشند. افزایش قطر توسط حداکثر تنش های مجاز ناشی از بارهای گریز از مرکز در دماهای بالا محدود می شود. در توربین های اسپلیت جریان (شکل 3)، بخار از توربین های مختلف یا مراحل مختلف توربین عبور می کند.

برنج. 3. توربین های با جریان انشعاب. الف – توربین دوقلو موازی؛ ب - توربین دوقلو با عملکرد موازی با جریانهای مخالف. ج - توربین با انشعاب جریان پس از چندین مرحله فشار بالا. د – توربین مرکب.

کاربرد.

برای اطمینان از راندمان بالا، توربین باید با سرعت بالا بچرخد، اما تعداد دورها توسط استحکام مواد توربین و تجهیزاتی که روی یک شفت با آن قرار دارند محدود می شود. ژنراتورهای الکتریکی در نیروگاه های حرارتی برای 1800 یا 3600 دور در دقیقه طراحی شده اند و معمولاً روی همان شفت توربین نصب می شوند. دمنده ها و پمپ های گریز از مرکز، فن ها و سانتریفیوژها را می توان روی یک محور با توربین نصب کرد.

تجهیزات کم سرعت از طریق یک جعبه دنده کاهشی به توربین پرسرعت کوپل می شوند، مانند موتورهای دریایی که پروانه باید با سرعت 60 تا 400 دور در دقیقه بچرخد.

توربین های دیگر

توربین های هیدرولیک.

در توربین های هیدرولیک مدرن، پروانه در یک محفظه خاص با یک اسکرول (توربین شعاعی) می چرخد ​​یا دارای یک پره راهنما در ورودی است که جهت جریان مورد نظر را فراهم می کند. تجهیزات مربوطه (یک ژنراتور الکتریکی در یک نیروگاه برق آبی) معمولاً روی شفت یک توربین هیدرولیک نصب می شود.

توربین های گازی

یک توربین گاز از انرژی حاصل از احتراق گازهای حاصل از یک منبع خارجی استفاده می کند. توربین های گازی از نظر طراحی و اصول عملکرد مشابه توربین های بخار هستند و به طور گسترده در فناوری مورد استفاده قرار می گیرند. همچنین ببینیدنیروگاه هواپیما; انرژی الکتریکی؛ تاسیسات و نیرو محرکه کشتی. برق آبی.

ادبیات

Uvarov V.V. توربین های گازی و نیروگاه های توربین گازی. م.، 1970
Verete A.G.، Delving A.K. نیروگاه های بخار دریایی و توربین های گازی. م.، 1982
تروبیلوف M.A. و غیره. توربین های بخار و گاز. م.، 1985
سارانتسف K.B. و غیره. اطلس مراحل توربین. L.، 1986
گوستلو جی. آیرودینامیک توربوماشین آلات مشبک. م.، 1987

تست حرارتی توربین های بخار
و تجهیزات توربین

در سال‌های اخیر، در زمینه صرفه‌جویی در مصرف انرژی، توجه به استانداردهای مصرف سوخت برای شرکت‌های تولیدکننده گرما و برق افزایش یافته است، بنابراین برای شرکت‌های تولیدکننده، شاخص‌های واقعی راندمان تجهیزات حرارت و برق اهمیت پیدا می‌کنند.

در عین حال، مشخص است که شاخص های بازده واقعی در شرایط عملیاتی با موارد محاسبه شده (کارخانه) متفاوت است، بنابراین، به منظور عادی سازی عینی مصرف سوخت برای تولید گرما و برق، توصیه می شود تجهیزات را آزمایش کنید.

بر اساس مواد تست تجهیزات، ویژگی های انرژی استاندارد و یک مدل (رویه، الگوریتم) برای محاسبه نرخ های مصرف سوخت خاص مطابق با RD 34.09.155-93 "راهنمای تدوین و محتوای ویژگی های انرژی تجهیزات نیروگاه حرارتی" ایجاد شده است. و RD 153-34.0-09.154 -99 "مقررات تنظیم مصرف سوخت در نیروگاه ها."

آزمایش تجهیزات قدرت حرارتی برای تاسیسات عملیاتی تجهیزاتی که قبل از دهه 70 به بهره برداری رسیده بودند و در آن بویلرها، توربین ها و تجهیزات کمکی مدرن و بازسازی شدند، اهمیت ویژه ای دارد. بدون آزمایش، سهمیه بندی مصرف سوخت بر اساس داده های محاسبه شده منجر به خطاهای قابل توجهی می شود که به نفع شرکت های تولید کننده نیست. بنابراین، هزینه های تست حرارتی در مقایسه با مزایای آن ناچیز است.

	اهداف تست حرارتی توربین های بخار و تجهیزات توربین: تعیین بازده واقعی؛ به دست آوردن ویژگی های حرارتی؛ مقایسه با ضمانت های سازنده؛ به دست آوردن داده ها برای استانداردسازی، نظارت، تجزیه و تحلیل و بهینه سازی عملکرد تجهیزات توربین؛ به دست آوردن مواد برای توسعه ویژگی های انرژی؛ توسعه اقدامات برای بهبود کارایی
	اهداف آزمایش سریع توربین های بخار عبارتند از: تعیین امکان سنجی و دامنه تعمیرات؛ ارزیابی کیفیت و اثربخشی تعمیرات یا نوسازی؛ ارزیابی تغییر فعلی در راندمان توربین در طول عملیات.

فن آوری های مدرن و سطح دانش مهندسی، نوسازی اقتصادی واحدها، بهبود عملکرد و افزایش عمر مفید آنها را ممکن می سازد.

اهداف اصلی نوسازی عبارتند از:

کاهش مصرف برق واحد کمپرسور؛

افزایش عملکرد کمپرسور؛

افزایش قدرت و کارایی توربین فرآیند؛

کاهش مصرف گاز طبیعی؛

افزایش پایداری عملیاتی تجهیزات؛

کاهش تعداد قطعات با افزایش فشار کمپرسورها و توربین‌های فعال در مراحل کمتر و در عین حال حفظ و حتی افزایش راندمان نیروگاه.

بهبود شاخص های انرژی و اقتصادی داده شده واحد توربین با استفاده از روش های طراحی مدرن (حل مسائل مستقیم و معکوس) انجام می شود. آنها متصل هستند:

با گنجاندن مدل های صحیح تر ویسکوزیته آشفته در طرح محاسباتی،

با در نظر گرفتن نمایه و انسداد انتهایی توسط لایه مرزی،

حذف پدیده های جدایی با افزایش انتشار کانال های بین کتفی و تغییر در درجه واکنش (ناپایداری آشکار جریان قبل از وقوع موج)،

توانایی شناسایی یک شی با استفاده از مدل های ریاضی با بهینه سازی ژنتیکی پارامترها.

هدف نهایی نوسازی همیشه افزایش تولید محصول نهایی و به حداقل رساندن هزینه ها است.

یک رویکرد یکپارچه برای نوسازی تجهیزات توربین

هنگام انجام نوسازی، Astronit معمولاً از یک رویکرد یکپارچه استفاده می کند که در آن اجزای زیر از واحد توربین تکنولوژیکی بازسازی می شوند (مدرن شده):

کمپرسور؛

• کمپرسور گریز از مرکز - سوپرشارژر;

  اینترکولر;

  انیماتور;

  سیستم روغن کاری؛

  سیستم تصفیه هوا؛

  سیستم کنترل و حفاظت خودکار

نوسازی تجهیزات کمپرسور

زمینه های اصلی نوسازی که توسط متخصصان Astronit انجام می شود:

جایگزینی قطعات جریان با قطعات جدید (به اصطلاح قطعات جریان قابل تعویض، از جمله پروانه ها و دیفیوزرهای تیغه)، با ویژگی های بهبود یافته، اما در ابعاد محفظه های موجود.

کاهش تعداد مراحل با بهبود بخش جریان بر اساس تحلیل سه بعدی در محصولات نرم افزاری مدرن.

استفاده از پوشش های آسان برای کار و کاهش فاصله شعاعی.

جایگزینی مهر و موم ها با مهر و موم های کارآمدتر؛

جایگزینی یاتاقان های روغن کمپرسور با یاتاقان های "خشک" با استفاده از تعلیق مغناطیسی. این به شما امکان می دهد استفاده از روغن را حذف کنید و شرایط عملکرد کمپرسور را بهبود بخشید.

اجرای سیستم های کنترل و حفاظت مدرن

برای افزایش قابلیت اطمینان و کارایی عملیاتی، ابزار دقیق مدرن، سیستم‌های کنترل خودکار دیجیتال و حفاظت (هر دو بخش جداگانه و کل مجموعه فناوری به عنوان یک کل)، سیستم‌های تشخیصی و سیستم‌های ارتباطی معرفی می‌شوند.

توربین های بخار

نازل و تیغه.

چرخه های حرارتی

چرخه رانکین

چرخه گرم کردن مجدد

چرخه ای با انتخاب متوسط ​​و بازیابی گرمای بخار تلف شده.

طرح های توربین

کاربرد.

توربین های دیگر

توربین های هیدرولیک.

توربین های گازی

اسکرول به بالا اسکرول به پایین

همچنین در مورد موضوع

نیروگاه هواپیما

انرژی الکتریکی

نیروگاه ها و پیشرانه های کشتی

برق آبی

توربین

توربین،یک محرک اولیه با حرکت چرخشی عنصر کار برای تبدیل انرژی جنبشی جریان سیال کاری مایع یا گاز به انرژی مکانیکی روی شفت. توربین از یک روتور با پره ها (پروانه پره ای) و یک محفظه با لوله های شاخه تشکیل شده است. لوله ها جریان سیال کار را تامین و تخلیه می کنند. توربین ها بسته به سیال کاری مورد استفاده، هیدرولیک، بخار و گاز هستند. بسته به جهت متوسط ​​جریان از طریق توربین، آنها به محوری تقسیم می شوند که در آن جریان موازی با محور توربین است و شعاعی که در آن جریان از حاشیه به مرکز هدایت می شود.

توربین های بخار

عناصر اصلی یک توربین بخار، پوشش، نازل ها و پره های روتور هستند. بخار از یک منبع خارجی از طریق خطوط لوله به توربین عرضه می شود. در نازل ها انرژی پتانسیل بخار به انرژی جنبشی جت تبدیل می شود. بخار خروجی از نازل ها به سمت تیغه های کار خمیده (ویژه پروفیل) واقع در امتداد حاشیه روتور هدایت می شود. تحت عمل یک جت بخار، نیروی مماسی (محیطی) ظاهر می شود که باعث چرخش روتور می شود.

نازل و تیغه.

بخار تحت فشار وارد یک یا چند نازل ثابت می شود که در آن منبسط می شود و از آنجا با سرعت زیاد به بیرون می ریزد. جریان با زاویه ای نسبت به صفحه چرخش پره های روتور از نازل ها خارج می شود. در برخی از طرح ها نازل ها توسط یک سری تیغه های ثابت (دستگاه نازل) تشکیل می شوند. تیغه های پروانه در جهت جریان خمیده و به صورت شعاعی چیده شده اند. در یک توربین فعال (شکل 1، آ) کانال جریان پروانه دارای مقطع ثابت است، یعنی. سرعت حرکت نسبی در پروانه در مقدار مطلق تغییر نمی کند. فشار بخار در جلو و پشت پروانه یکسان است. در یک توربین جت (شکل 1، ب) کانال های جریان پروانه دارای مقطع متغیر هستند. کانال های جریان یک توربین جت به گونه ای طراحی شده اند که دبی در آنها افزایش یافته و فشار نیز به همان نسبت کاهش می یابد.

R1; ج – تیغه پروانه. V1 - سرعت بخار در خروجی نازل. V2 - سرعت بخار در پشت پروانه در یک سیستم مختصات ثابت. U1 - سرعت محیطی تیغه؛ R1 - سرعت بخار در ورودی پروانه در حرکت نسبی. R2 - سرعت بخار در خروجی از پروانه در حرکت نسبی. 1 - بانداژ 2 - تیغه شانه؛ 3 – روتور." title="شکل 1. پره های کار توربین. a – پروانه فعال، R1 = R2؛ b – پروانه راکتیو، R2 > R1؛ c – تیغه پروانه. V1 – سرعت بخار در خروجی از نازل؛ V2 - سرعت بخار در پشت پروانه در یک سیستم مختصات ثابت؛ U1 - سرعت محیطی تیغه؛ R1 - سرعت بخار در ورودی پروانه در حرکت نسبی؛ R2 - سرعت بخار در خروجی از پروانه در حرکت نسبی 1 – بانداژ 2 – تیغه 3 – روتور.">Рис. 1. РАБОЧИЕ ЛОПАТКИ ТУРБИНЫ. а – активное рабочее колесо, R1 = R2; б – реактивное рабочее колесо, R2 > R1; в – облопачивание рабочего колеса. V1 – скорость пара на выходе из сопла; V2 – скорость пара за рабочим колесом в неподвижной системе координат; U1 – окружная скорость лопатки; R1 – скорость пара на входе в рабочее колесо в относительном движении; R2 – скорость пара на выходе из рабочего колеса в относительном движении. 1 – бандаж; 2 – лопатка; 3 – ротор.!}

توربین‌ها معمولاً به گونه‌ای طراحی می‌شوند که روی همان محوری قرار بگیرند که دستگاهی که انرژی آنها را مصرف می‌کند. سرعت چرخش پروانه به استحکام موادی که دیسک و تیغه ها از آن ساخته شده اند محدود می شود. برای کامل ترین و کارآمدترین تبدیل انرژی بخار، توربین ها چند مرحله ای ساخته می شوند.

چرخه های حرارتی

چرخه رانکین

به یک توربین که مطابق با چرخه رانکین عمل می کند (شکل 2، آبخار از یک منبع بخار خارجی می آید. حرارت اضافی بخار بین مراحل توربین وجود ندارد، فقط تلفات حرارتی طبیعی وجود دارد.

چرخه گرم کردن مجدد

در این چرخه (شکل 2، ب)بخار پس از مراحل اول برای گرمایش اضافی به مبدل حرارتی فرستاده می شود (سوپرهیت). سپس به توربین باز می گردد، جایی که انبساط نهایی آن در مراحل بعدی اتفاق می افتد. افزایش دمای سیال عامل افزایش راندمان توربین را ممکن می سازد.

برنج. 2. توربین هایی با چرخه های حرارتی متفاوت. الف – چرخه ساده رانکین؛ ب - چرخه با گرمایش متوسط ​​بخار؛ ج – چرخه با استخراج بخار متوسط ​​و بازیابی حرارت.

چرخه ای با انتخاب متوسط ​​و بازیابی گرمای بخار تلف شده.

بخار خروجی از توربین همچنان دارای انرژی حرارتی قابل توجهی است که معمولاً در کندانسور پخش می شود. مقداری از انرژی را می توان با متراکم کردن بخار خروجی بازیابی کرد. مقداری از بخار را می توان در مراحل میانی توربین انتخاب کرد (شکل 2، V) و برای پیش گرم کردن، به عنوان مثال، آب تغذیه یا برای هر فرآیند تکنولوژیکی استفاده می شود.

طرح های توربین

سیال عامل در توربین منبسط می شود، بنابراین برای عبور جریان حجمی افزایش یافته، آخرین مراحل (فشار کم) باید قطر بیشتری داشته باشند. افزایش قطر توسط حداکثر تنش های مجاز ناشی از بارهای گریز از مرکز در دماهای بالا محدود می شود. در توربین های اسپلیت جریان (شکل 3)، بخار از توربین های مختلف یا مراحل مختلف توربین عبور می کند.

برنج. 3. توربین های با جریان انشعاب. الف – توربین دوقلو موازی؛ ب - توربین دوقلو با عملکرد موازی با جریانهای مخالف. ج - توربین با انشعاب جریان پس از چندین مرحله فشار بالا. د – توربین مرکب.

کاربرد.

برای اطمینان از راندمان بالا، توربین باید با سرعت بالا بچرخد، اما تعداد دورها توسط استحکام مواد توربین و تجهیزاتی که روی یک شفت با آن قرار دارند محدود می شود. ژنراتورهای الکتریکی در نیروگاه های حرارتی برای 1800 یا 3600 دور در دقیقه طراحی شده اند و معمولاً روی همان شفت توربین نصب می شوند. دمنده ها و پمپ های گریز از مرکز، فن ها و سانتریفیوژها را می توان روی یک محور با توربین نصب کرد.

تجهیزات کم سرعت از طریق یک جعبه دنده کاهشی به توربین پرسرعت کوپل می شوند، مانند موتورهای دریایی که پروانه باید با سرعت 60 تا 400 دور در دقیقه بچرخد.

توربین های دیگر

توربین های هیدرولیک.

در توربین های هیدرولیک مدرن، پروانه در یک محفظه خاص با یک اسکرول (توربین شعاعی) می چرخد ​​یا دارای یک پره راهنما در ورودی است که جهت جریان مورد نظر را فراهم می کند. تجهیزات مربوطه (یک ژنراتور الکتریکی در یک نیروگاه برق آبی) معمولاً روی شفت یک توربین هیدرولیک نصب می شود.

توربین های گازی

یک توربین گاز از انرژی حاصل از احتراق گازهای حاصل از یک منبع خارجی استفاده می کند. توربین های گازی از نظر طراحی و اصول عملکرد مشابه توربین های بخار هستند و به طور گسترده در فناوری مورد استفاده قرار می گیرند. همچنین ببینید نیروگاه هواپیما; انرژی الکتریکی; نیروگاه ها و پیشرانه های کشتی; برق آبی.

ادبیات

Uvarov V.V. توربین های گازی و نیروگاه های توربین گازی. م.، 1970
Verete A.G.، Delving A.K. نیروگاه های بخار دریایی و توربین های گازی. M., 1982 تجهیزات: پایه (تاسیسات دیگ بخار و بخار توربین ها) و کمکی. برای قدرتمندان توربین ها(و ما داریم صحبت می کنیم ...

حرارتی آزمایشواحد توربین گاز

کار آزمایشگاهی >> فیزیک

بخش UPI توربین هاو موتورها "کار آزمایشگاهی شماره 1" حرارتی آزمایشواحد توربین گاز" گزینه ... موجود در مجموعه تجهیزاتنیمکت تست روشن شد...دستگاه استارت اعمال شد بخار توربینساخته شده بر اساس ...

انتخاب روش جوشکاری تیغه دیافراگمی بخار توربین ها (2)

دوره >> صنعت، تولید

ذوب با استفاده از حرارتیانرژی (قوس، ... قطعات بخار توربین ها. تیغه های شانه بخار توربین هاتقسیم می شوند ... - قابلیت ساخت، - در دسترس بودن لازم تجهیزات، – در دسترس بودن پرسنل واجد شرایط، – ... با مناسب تست ها. بعد از آن...

حرارتینمودار واحد قدرت

پایان نامه >> فیزیک

... تست; ... تجهیزات حرارتینیروگاه ها – M.: Energoatomizdat، 1995. Ryzhkin V.Ya. حرارتی... نیروگاه ها. – M.: Energoatomizdat, 1987. Shklover G.G., Milman O.O. تحقیق و محاسبه دستگاه های متراکم کننده بخار توربین ها ...

4.1.15. بهره برداری از تجهیزات و دستگاه های تامین سوخت در صورت عدم وجود یا خرابی آلارم های هشدار دهنده و وسایل ایمنی و ترمز لازم مجاز نمی باشد.

4.1.24. هنگام اتصال و تعمیر تسمه نقاله استفاده از قطعات فلزی مجاز نمی باشد.

4.1.26. گواهی نامه های فرم تعیین شده باید برای خطوط لوله سوخت مایع و ماهواره های بخار آنها تهیه شود.

4.1.28. در تاسیسات نفت کوره، پارامترهای بخار زیر باید در دسترس باشد: فشار 8-13 کیلوگرم بر سانتی متر مربع (0.8-1.3 مگاپاسکال)، دما 200-250 درجه سانتی گراد.

4.1.29. هنگام تخلیه نفت کوره با استفاده از "بخار باز"، کل بخار مصرفی دستگاه های گرمایشی در هر مخزن با ظرفیت 50-60 متر مکعب نباید بیش از 900 کیلوگرم در ساعت باشد.

4.1.31. عایق حرارتی تجهیزات (مخازن، خطوط لوله و ...) باید در شرایط خوبی باشد.

4.1.38. هنگامی که خطوط سوخت یا تجهیزات برای تعمیر خارج می شوند، باید به طور ایمن از تجهیزات عملیاتی جدا شده، تخلیه شوند و در صورت لزوم، کار داخلی بخار داده شود.

4.1.41. پذیرش، ذخیره سازی و آماده سازی برای احتراق سایر انواع سوخت مایع باید طبق روال تعیین شده انجام شود.

ویژگی های پذیرش، ذخیره سازی و آماده سازی برای احتراق سوخت مایع واحدهای توربین گاز

4.1.44. سوخت از مخازن برای عرضه به واحد توربین گاز باید از لایه های بالایی توسط دستگاه مکش شناور گرفته شود.

4.1.48. ویسکوزیته سوخت عرضه شده به واحد توربین گاز نباید بیشتر از موارد زیر باشد: هنگام استفاده از نازل های مکانیکی - 2 درجه vu (12 میلی متر مربع در ثانیه)، هنگام استفاده از نازل های هوا (بخار) - 3 درجه vu (20 میلی متر مربع در ثانیه).

4.1.49. سوخت مایع باید مطابق با الزامات کارخانه های تولید توربین گاز از ناخالصی های مکانیکی تمیز شود.

4.1.52. هنگام بهره برداری از تاسیسات گاز، موارد زیر باید رعایت شود:

4.1.53. بهره برداری از تأسیسات گازی تأسیسات انرژی باید بر اساس مفاد ضوابط جاری سازماندهی شود.

4.1.56. نوسانات فشار گاز در خروجی گروه هیدرولیک بیش از 10٪ فشار کاری مجاز نیست. خرابی ها

4.1.57. گازرسانی به دیگ بخار از طریق خط لوله گاز بای پس (بای پس) که شیر کنترل اتوماتیک ندارد مجاز نمی باشد.

4.1.58. بررسی عملکرد دستگاه های حفاظتی، اینترلاک ها و آلارم ها باید در مدت زمان مقرر در اسناد نظارتی فعلی انجام شود، اما حداقل هر 6 ماه یک بار.

4.1.63. بررسی سفتی اتصالات خطوط لوله گاز و یافتن نشت گاز در خطوط لوله گاز، در چاه ها و اتاق ها باید با استفاده از امولسیون صابون انجام شود.

4.1.64. تخلیه مایع خارج شده از خط لوله گاز به سیستم فاضلاب مجاز نیست.

4.1.65. تامین و احتراق کوره بلند و گاز کک در تاسیسات انرژی باید مطابق با مفاد قوانین جاری سازماندهی شود.

فصل 4.2

4.2.2. عایق حرارتی خطوط لوله و تجهیزات باید در شرایط خوبی حفظ شود.

4.2.7. هنگام بهره برداری از کارخانه های آماده سازی گرد و غبار، کنترل فرآیندها، شاخص ها و تجهیزات زیر باید سازماندهی شود:

4.2.13. انبارهای سوخت خام مستعد یخ زدگی و احتراق خود به خودی باید به صورت دوره ای، اما نه کمتر از هر 10 روز یک بار، در حداقل سطح قابل قبول مورد بهره برداری قرار گیرند.

فهرست ادبیات استفاده شده برای فصل 4.2

فصل 4.3

4.3.1. هنگام کار کردن دیگ های بخار، موارد زیر باید ارائه شود:

4.3.4. راه اندازی دیگ بخار باید تحت رهبری ناظر شیفت یا راننده ارشد و پس از تعمیر اساسی یا متوسط ​​- تحت رهبری مدیر کارگاه یا معاون وی سازماندهی شود.

4.3.5. قبل از شلیک، دیگ درام باید با آب تغذیه هوادهی شده پر شود.

4.3.6. پر کردن دیگ بخار درام گرم نشده زمانی مجاز است که دمای فلز بالای درام خالی از 160 درجه سانتیگراد تجاوز نکند.

4.3.9. هنگام روشن کردن دیگهای بخار یکبار مصرف تاسیسات بلوک

4.3.12. هنگام روشن کردن دیگ‌ها، دود اگزوز و فن دمنده باید روشن باشد و برای دیگ‌هایی که عملکرد آنها بدون اگزوز دود طراحی شده است، باید یک فن دمنده روشن باشد.

4.3.13. از لحظه ای که دیگ شروع به کار می کند، کنترل سطح آب در درام باید سازماندهی شود.

4.3.21. هنگام کار با دیگ، شرایط حرارتی باید رعایت شود که حفظ دمای بخار مجاز را در هر مرحله و هر جریان سوپرهیترهای اولیه و میانی تضمین می کند.

4.3.27. کارکرد نازل های نفت کوره، از جمله نازل های احتراق، بدون تامین هوای سازمان یافته به آنها مجاز نیست.

4.3.28. هنگام کار کردن دیگ‌ها، دمای هوا، درجه سانتیگراد، ورودی به بخاری نباید کمتر از مقادیر زیر باشد:

4.3.30. آسترهای دیگ بخار باید در شرایط خوبی باشند. در دمای محیط 25 درجه سانتیگراد، دمای سطح آستر نباید بیشتر از 45 درجه سانتیگراد باشد.

4.3.35. رسوبات داخلی سطوح گرمایش دیگ‌ها باید با شستشوی آب در هنگام روشنایی و خاموشی یا تمیز کردن شیمیایی پاک شوند.

4.3.36. شارژ مجدد دیگ متوقف شده با تخلیه آب به منظور سرعت بخشیدن به خنک شدن درام مجاز نیست.

4.3.39. در طول دوره زمستان، نظارت بر دمای هوا باید بر روی دیگ بخار ذخیره یا در حال تعمیر نصب شود.

4.3.44. در صورت خرابی در کار یا در غیاب آنها در موارد زیر، دیگ باید فوراً توسط پرسنل متوقف شود (خاموش شود):

فصل 4.4

4.4.1. هنگام کار با واحدهای توربین بخار، موارد زیر باید رعایت شود:

4.4.2. سیستم کنترل اتوماتیک توربین

4.4.3. پارامترهای عملیاتی سیستم کنترل توربین بخار باید با استانداردهای دولتی روسیه و مشخصات فنی برای تامین توربین ها مطابقت داشته باشد.

2.5 kgf/cm2 (0.25 mPa) و بالاتر، % نه بیشتر …………………………2

4.4.5. قطع کننده مدار ایمنی باید زمانی کار کند که سرعت روتور توربین 10-12 درصد بالاتر از مقدار اسمی یا به مقدار تعیین شده توسط سازنده افزایش یابد.

4.4.7. شیرهای قطع و کنترل برای بخار و بخار تازه پس از گرم کردن مجدد باید محکم باشند.

4.4.11. آزمایشات سیستم کنترل توربین با کاهش لحظه ای بار مربوط به حداکثر جریان بخار باید انجام شود:

4.4.14. هنگام کار با سیستم های تامین روغن توربین، موارد زیر باید ارائه شود:

4.4.16. برای توربین های مجهز به سیستم هایی برای جلوگیری از توسعه احتراق روغن در واحد توربین، مدار الکتریکی سیستم باید قبل از راه اندازی توربین از حالت سرد بررسی شود.

4.4.19. هنگام کار با یک واحد متراکم، موارد زیر باید انجام شود:

4.4.20. هنگام کار با تجهیزات سیستم احیا، موارد زیر باید رعایت شوند:

4.4.21. کارکرد بخاری فشار قوی (HPH) در موارد زیر مجاز نیست:

4.4.24. راه اندازی توربین در موارد زیر مجاز نیست:

4.4.26. هنگام کار با واحدهای توربین، میانگین مقادیر مربع سرعت ارتعاش تکیه گاه های بلبرینگ نباید بیشتر از 4.5 باشد.

4.4.28. در طول عملیات، بازده نصب توربین باید به طور مداوم از طریق تجزیه و تحلیل سیستماتیک شاخص های مشخص کننده عملکرد تجهیزات نظارت شود.

4.4.29. در صورت خرابی محافظ یا عدم وجود آنها در موارد زیر، توربین باید بلافاصله توسط پرسنل متوقف شود (قطع شود):

4.4.30. در موارد زیر توربین باید در مدت زمانی که مسئول فنی نیروگاه تعیین می کند تخلیه و متوقف شود:

4.4.32. هنگام قرار دادن یک توربین در ذخیره برای مدت 7 روز یا بیشتر، باید اقداماتی برای حفظ تجهیزات نصب توربین انجام شود.

4.4.33. بهره برداری از توربین ها با مدار و در حالت هایی که در مشخصات فنی برای تحویل پیش بینی نشده است با مجوز سازنده و سازمان های بالاتر مجاز است.

ویژگی های خصوصی؛

به طور دوره ای در طول عملیات (حداقلهر 3-4 سال یک بار) برای تأیید انطباق با استانداردهاویژگی های خصوصی

مطابق با، بر اساس شاخص های واقعی به دست آمده در طی آزمایشات حرارتی، RD برای استفاده از سوخت تدوین و تأیید می شود.

مدت اعتبار آن بسته به درجه توسعه آن و قابلیت اطمینان مواد منبع، بازسازی و نوسازی برنامه ریزی شده، تعمیرات تجهیزات تعیین می شود، اما نمی تواند بیش از 5 سال باشد.

بر این اساس، آزمایش‌های حرارتی کامل برای تأیید انطباق ویژگی‌های واقعی تجهیزات با موارد هنجاری باید توسط سازمان‌های راه‌اندازی تخصصی حداقل هر 3-4 سال یک‌بار انجام شود (با در نظر گرفتن زمان مورد نیاز برای پردازش نتایج آزمایش، RD را تایید یا اصلاح کنید).

با مقایسه داده‌های به‌دست‌آمده در نتیجه آزمایش‌ها برای ارزیابی بازده انرژی یک تاسیسات توربین (حداکثر توان الکتریکی قابل دستیابی با مصرف گرمای ویژه مربوطه برای تولید برق در حالت‌های متراکم و با استخراج‌های کنترل‌شده تحت طرح حرارتی طراحی و با پارامترهای اسمی و شرایط، حداکثر تامین بخار و حرارت قابل دستیابی برای توربین ها با انتخاب های تنظیم شده و غیره) سازمان متخصص در مسائل مصرف سوخت تصمیم به تایید یا تجدید نظر در RD می گیرد.

فهرست کنید

منابع فصل 4.4

GOST 24278-89. تاسیسات توربین بخار ثابت برای راندن ژنراتورهای الکتریکی در نیروگاه های حرارتی. الزامات فنی عمومی

GOST 28969-91. توربین های بخار ثابت با توان کم. الزامات فنی عمومی

GOST 25364-97. واحدهای توربین بخار ثابت استانداردهای ارتعاش برای پشتیبانی از خطوط شفت و الزامات عمومی برای اندازه گیری.

GOST 28757-90. بخاری برای سیستم بازسازی توربین های بخار نیروگاه های حرارتی. شرایط فنی عمومی

مجموعه اسناد اداری در مورد بهره برداری از سیستم های انرژی (بخش مهندسی حرارتی) - M.: ZAO Energoservice, 1998.

راهنمای بررسی و آزمایش سیستم های کنترل اتوماتیک و حفاظت از توربین های بخار: RD 34.30.310.- M.: SPO Soyuztekhenergo, 1984. (SO 153-34.30.310).

اصلاحیه RD 34.30.310. - M.: SPO ORGRES، 1997.

دستورالعمل عملکرد استاندارد برای سیستم های روغن واحدهای توربین با ظرفیت 100-800 مگاوات که بر روی روغن معدنی کار می کنند: RD 34.30.508-93. - M.: SPO ORGRES، 1994. (SO 34.30.508-93).

دستورالعمل برای بهره برداری از واحدهای متراکم توربین های بخار نیروگاه ها: MU 34-70-122-85 (RD 34.30.501) - M.: SPO Soyuztekhenergo، 1986. (SO 34.30.501).

9. دستورالعمل های عملیاتی استاندارد برای سیستم ها

بازسازی فشار قوی واحدهای قدرت با ظرفیت 100-800 مگاوات؛ RD 34.40.509-93، - M.: SPO ORGRES، 1994. (SO 34.40.509-93).

10. دستورالعمل استاندارد برای بهره برداری از مسیر میعانات و سیستم احیای کم فشار واحدهای قدرت با ظرفیت 100-800 مگاوات در نیروگاه های حرارتی و نیروگاه های حرارتی: RD 34.40.510-93، - M.: SPO ORGRES ، 1995. (SO 34.40.510-93).

P. Golodnova O.S. بهره برداری از سیستم های تامین روغن و مهر و موم توربوژنراتورها؛ خنک کننده هیدروژنی - م.: انرژی، 1978.

دستورالعمل های عملیاتی استاندارد برای سیستم خنک کننده هیدروژنی نفت گاز برای ژنراتورها: RD 153-34.0-45.512-97.- M.: SPO ORGRES، 1998. (SO 34.45.512-97).

رهنمودهای حفاظت از تجهیزات قدرت حرارتی: RD 34.20،591-97. - M.: SPO ORGRES، 1997. (SO 34.20.591-97).

تست حرارتی توربین های بخار
و تجهیزات توربین

در سال‌های اخیر، در زمینه صرفه‌جویی در مصرف انرژی، توجه به استانداردهای مصرف سوخت برای شرکت‌های تولیدکننده گرما و برق افزایش یافته است، بنابراین برای شرکت‌های تولیدکننده، شاخص‌های واقعی راندمان تجهیزات حرارت و برق اهمیت پیدا می‌کنند.

در عین حال، مشخص است که شاخص های بازده واقعی در شرایط عملیاتی با موارد محاسبه شده (کارخانه) متفاوت است، بنابراین، به منظور عادی سازی عینی مصرف سوخت برای تولید گرما و برق، توصیه می شود تجهیزات را آزمایش کنید.

بر اساس مواد تست تجهیزات، ویژگی های انرژی استاندارد و یک مدل (رویه، الگوریتم) برای محاسبه نرخ های مصرف سوخت خاص مطابق با RD 34.09.155-93 "راهنمای تدوین و محتوای ویژگی های انرژی تجهیزات نیروگاه حرارتی" ایجاد شده است. و RD 153-34.0-09.154 -99 "مقررات تنظیم مصرف سوخت در نیروگاه ها."

آزمایش تجهیزات قدرت حرارتی برای تأسیسات عملیاتی تجهیزاتی که قبل از دهه 70 به بهره برداری رسیده بودند و در آن بویلرها، توربین ها و تجهیزات کمکی مدرن و بازسازی شدند، اهمیت ویژه ای دارد. بدون آزمایش، سهمیه بندی مصرف سوخت بر اساس داده های محاسبه شده منجر به خطاهای قابل توجهی می شود که به نفع شرکت های تولید کننده نیست. بنابراین، هزینه های تست حرارتی در مقایسه با مزایای آن ناچیز است.

	اهداف تست حرارتی توربین های بخار و تجهیزات توربین: تعیین بازده واقعی؛ به دست آوردن ویژگی های حرارتی؛ مقایسه با ضمانت های سازنده؛ به دست آوردن داده ها برای استانداردسازی، نظارت، تجزیه و تحلیل و بهینه سازی عملکرد تجهیزات توربین؛ به دست آوردن مواد برای توسعه ویژگی های انرژی؛ توسعه اقدامات برای بهبود کارایی
	اهداف آزمایش سریع توربین های بخار عبارتند از: تعیین امکان سنجی و دامنه تعمیرات؛ ارزیابی کیفیت و اثربخشی تعمیرات یا نوسازی؛ ارزیابی تغییر فعلی در راندمان توربین در طول عملیات.

فن آوری های مدرن و سطح دانش مهندسی امکان مدرن سازی اقتصادی واحدها، بهبود عملکرد و افزایش عمر مفید آنها را فراهم می کند.

اهداف اصلی نوسازی عبارتند از:

• کاهش مصرف برق واحد کمپرسور؛
• افزایش عملکرد کمپرسور؛
• افزایش قدرت و کارایی توربین فرآیند؛
• کاهش مصرف گاز طبیعی؛
• افزایش پایداری عملیاتی تجهیزات؛
• کاهش تعداد قطعات با افزایش فشار کمپرسورها و توربین‌های فعال در مراحل کمتر با حفظ و حتی افزایش راندمان نیروگاه.

بهبود شاخص های انرژی و اقتصادی داده شده واحد توربین با استفاده از روش های طراحی مدرن (حل مسائل مستقیم و معکوس) انجام می شود. آنها متصل هستند:

• با گنجاندن مدل های صحیح تر ویسکوزیته آشفته در طرح محاسباتی،
• با در نظر گرفتن نمایه و انسداد انتهایی توسط لایه مرزی،
• حذف پدیده های جداسازی با افزایش انتشار کانال های بین کتفی و تغییر در درجه واکنش (ناپایداری آشکار جریان قبل از وقوع موج)،
• توانایی شناسایی یک شی با استفاده از مدل های ریاضی با بهینه سازی ژنتیکی پارامترها.

هدف نهایی نوسازی همیشه افزایش تولید محصول نهایی و به حداقل رساندن هزینه ها است.

یک رویکرد یکپارچه برای نوسازی تجهیزات توربین

هنگام انجام نوسازی، Astronit معمولاً از یک رویکرد یکپارچه استفاده می کند که در آن اجزای زیر از واحد توربین تکنولوژیکی بازسازی می شوند (مدرن شده):

• کمپرسور؛
• توربین؛
• پشتیبانی می کند؛
• کمپرسور گریز از مرکز - سوپرشارژر;
• اینترکولر;
• انیماتور;
• سیستم روغن کاری؛
• سیستم تصفیه هوا؛
• سیستم کنترل و حفاظت خودکار

نوسازی تجهیزات کمپرسور

زمینه های اصلی نوسازی که توسط متخصصان Astronit انجام می شود:

• جایگزینی قطعات جریان با قطعات جدید (به اصطلاح قطعات جریان قابل تعویض، از جمله پروانه ها و دیفیوزرهای تیغه)، با ویژگی های بهبود یافته، اما در ابعاد محفظه های موجود.
• کاهش تعداد مراحل با بهبود بخش جریان بر اساس تحلیل سه بعدی در محصولات نرم افزاری مدرن.
• استفاده از پوشش های آسان برای کار و کاهش فاصله شعاعی.
• جایگزینی مهر و موم ها با مهر و موم های کارآمدتر؛
• جایگزینی یاتاقان های روغن کمپرسور با یاتاقان های "خشک" با استفاده از تعلیق مغناطیسی. این به شما امکان می دهد استفاده از روغن را حذف کنید و شرایط عملکرد کمپرسور را بهبود بخشید.

اجرای سیستم های کنترل و حفاظت مدرن

برای افزایش قابلیت اطمینان و کارایی عملیاتی، ابزار دقیق مدرن، سیستم‌های کنترل خودکار دیجیتال و حفاظت (هر دو بخش جداگانه و کل مجموعه فناوری به عنوان یک کل)، سیستم‌های تشخیصی و سیستم‌های ارتباطی معرفی می‌شوند.

• توربین های بخار
• نازل و تیغه.
• چرخه های حرارتی
• چرخه رانکین
• چرخه گرم کردن مجدد
• چرخه ای با انتخاب متوسط ​​و بازیابی گرمای بخار تلف شده.
• طرح های توربین
• کاربرد.
• توربین های دیگر
• توربین های هیدرولیک.
• توربین های گازی

اسکرول به بالا اسکرول به پایین

همچنین در مورد موضوع

• نیروگاه هواپیما
• انرژی الکتریکی
• نیروگاه ها و پیشرانه های کشتی
• برق آبی

توربین

توربین،یک محرک اولیه با حرکت چرخشی عنصر کار برای تبدیل انرژی جنبشی جریان سیال کاری مایع یا گاز به انرژی مکانیکی روی شفت. توربین از یک روتور با پره ها (پروانه پره ای) و یک محفظه با لوله های شاخه تشکیل شده است. لوله ها جریان سیال کار را تامین و تخلیه می کنند. توربین ها بسته به سیال کاری مورد استفاده، هیدرولیک، بخار و گاز هستند. بسته به جهت متوسط ​​جریان از طریق توربین، آنها به محوری تقسیم می شوند که در آن جریان موازی با محور توربین است و شعاعی که در آن جریان از حاشیه به مرکز هدایت می شود.

توربین های بخار

عناصر اصلی یک توربین بخار، پوشش، نازل ها و پره های روتور هستند. بخار از یک منبع خارجی از طریق خطوط لوله به توربین عرضه می شود. در نازل ها انرژی پتانسیل بخار به انرژی جنبشی جت تبدیل می شود. بخار خروجی از نازل ها به سمت تیغه های کار خمیده (ویژه پروفیل) واقع در امتداد حاشیه روتور هدایت می شود. تحت عمل یک جت بخار، نیروی مماسی (محیطی) ظاهر می شود که باعث چرخش روتور می شود.

نازل و تیغه.

بخار تحت فشار وارد یک یا چند نازل ثابت می شود که در آن منبسط می شود و از آنجا با سرعت زیاد به بیرون می ریزد. جریان با زاویه ای نسبت به صفحه چرخش پره های روتور از نازل ها خارج می شود. در برخی از طرح ها نازل ها توسط یک سری تیغه های ثابت (دستگاه نازل) تشکیل می شوند. تیغه های پروانه در جهت جریان خمیده و به صورت شعاعی چیده شده اند. در یک توربین فعال (شکل 1، آ) کانال جریان پروانه دارای مقطع ثابت است، یعنی. سرعت حرکت نسبی در پروانه در مقدار مطلق تغییر نمی کند. فشار بخار در جلو و پشت پروانه یکسان است. در یک توربین جت (شکل 1، ب) کانال های جریان پروانه دارای مقطع متغیر هستند. کانال های جریان یک توربین جت به گونه ای طراحی شده اند که دبی در آنها افزایش یافته و فشار نیز به همان نسبت کاهش می یابد.

R1; ج – تیغه پروانه. V1 - سرعت بخار در خروجی نازل. V2 - سرعت بخار در پشت پروانه در یک سیستم مختصات ثابت. U1 - سرعت محیطی تیغه؛ R1 - سرعت بخار در ورودی پروانه در حرکت نسبی. R2 - سرعت بخار در خروجی از پروانه در حرکت نسبی. 1 - بانداژ 2 - تیغه شانه؛ 3 – روتور." title="شکل 1. پره های کار توربین. a – پروانه فعال، R1 = R2؛ b – پروانه راکتیو، R2 > R1؛ c – تیغه پروانه. V1 – سرعت بخار در خروجی از نازل؛ V2 - سرعت بخار در پشت پروانه در یک سیستم مختصات ثابت؛ U1 - سرعت محیطی تیغه؛ R1 - سرعت بخار در ورودی پروانه در حرکت نسبی؛ R2 - سرعت بخار در خروجی از پروانه در حرکت نسبی 1 – بانداژ 2 – تیغه 3 – روتور.">Рис. 1. РАБОЧИЕ ЛОПАТКИ ТУРБИНЫ. а – активное рабочее колесо, R1 = R2; б – реактивное рабочее колесо, R2 > R1; в – облопачивание рабочего колеса. V1 – скорость пара на выходе из сопла; V2 – скорость пара за рабочим колесом в неподвижной системе координат; U1 – окружная скорость лопатки; R1 – скорость пара на входе в рабочее колесо в относительном движении; R2 – скорость пара на выходе из рабочего колеса в относительном движении. 1 – бандаж; 2 – лопатка; 3 – ротор.!}

توربین‌ها معمولاً به گونه‌ای طراحی می‌شوند که روی همان محوری قرار بگیرند که دستگاهی که انرژی آنها را مصرف می‌کند. سرعت چرخش پروانه به استحکام موادی که دیسک و تیغه ها از آن ساخته شده اند محدود می شود. برای کامل ترین و کارآمدترین تبدیل انرژی بخار، توربین ها چند مرحله ای ساخته می شوند.

چرخه های حرارتی

چرخه رانکین

به یک توربین که مطابق با چرخه رانکین عمل می کند (شکل 2، آبخار از یک منبع بخار خارجی می آید. حرارت اضافی بخار بین مراحل توربین وجود ندارد، فقط تلفات حرارتی طبیعی وجود دارد.

اهداف اصلی آزمایش ها ارزیابی وضعیت واقعی واحد توربین و اجزای آن است. مقایسه با تضمین های سازنده و به دست آوردن داده های لازم برای برنامه ریزی و استانداردسازی کار آن؛ بهینه سازی حالت ها و پایش دوره ای راندمان عملکرد آن با صدور توصیه هایی برای افزایش کارایی.

بسته به اهداف کار، کل محدوده آزمایش ها و اندازه گیری ها و همچنین انواع ابزار مورد استفاده تعیین می شود. به عنوان مثال، آزمایش‌های دسته اول پیچیدگی (به این آزمایش‌ها «تعادل» یا کامل نیز گفته می‌شود) نمونه‌های اولیه توربین، توربین‌های پس از بازسازی (مدرن‌سازی)، و همچنین توربین‌هایی که دارای مشخصه انرژی استاندارد نیستند، به حجم زیادی نیاز دارند. اندازه گیری با کلاس دقت بالا با تعادل اجباری نرخ جریان اصلی بخار و آب.

بر اساس نتایج چندین آزمایش از همان نوع توربین در رده پیچیدگی I، ویژگی های انرژی استاندارد ایجاد شده است که داده های آن به عنوان مبنایی برای تعیین شاخص های استاندارد تجهیزات گرفته می شود.

برای همه انواع دیگر آزمایشات (با توجه به دسته پیچیدگی II)، به عنوان یک قاعده، مشکلات خاصی حل می شود، مانند تعیین اثربخشی تعمیر یک توربین یا نوسازی اجزای جداگانه آن، نظارت دوره ای وضعیت در طول دوره تعمیرات اساسی و تجربی. یافتن برخی وابستگی‌های اصلاحی برای انحراف پارامترها از اسمی و غیره. چنین آزمایش‌هایی به حجم بسیار کمتری از اندازه‌گیری‌ها نیاز دارند و امکان استفاده گسترده از ابزارهای استاندارد با تأیید اجباری آنها را قبل و بعد از آزمایش می‌دهند. طراحی حرارتی نصب توربین باید تا حد امکان به طرح طراحی نزدیک باشد. پردازش نتایج آزمایش برای دسته II پیچیدگی با استفاده از روش "جریان بخار تازه ثابت" (به بخش E.6.2 مراجعه کنید) با استفاده از منحنی های تصحیح بر اساس داده های مشخصات انرژی استاندارد یا تولید کنندگان انجام می شود.

همراه با موارد فوق، آزمایش‌ها می‌توانند اهداف محدودتری را نیز دنبال کنند، به عنوان مثال، تعیین کارایی نسبی حالت‌های با «LPC قطع» برای توربین‌های T-250/300-240، یافتن اصلاحات قدرت برای تغییرات فشار بخار خروجی در کندانسور. هنگام کار بر اساس برنامه حرارتی، تعیین تلفات در ژنراتور، حداکثر توان ورودی بخار و مسیر جریان و غیره.

در این رهنمودها، توجه اصلی به مسائل مربوط به تست توربین‌های رده I از پیچیدگی معطوف شده است، زیرا بیشترین مشکل را در تمام مراحل نشان می‌دهد. روش آزمون برای رده پیچیدگی II پس از تسلط بر روش آزمون برای دسته پیچیدگی I، هیچ مشکل بزرگی ایجاد نخواهد کرد، زیرا آزمایش های دسته پیچیدگی II، به طور معمول، به حجم قابل توجهی کمتری از اندازه گیری ها و اجزای پوشش و عناصر نصب توربین نیاز دارند. کنترل شده بر اساس رده پیچیدگی I، شامل تعداد کمی آزمایش است که نیازی به رعایت الزامات سختگیرانه و متعدد برای طراحی حرارتی و شرایط انجام آنها ندارد.

B. برنامه آزمون

ب.1. مقررات عمومی

پس از روشن شدن واضح اهداف و مقاصد تست ها، برای تهیه برنامه فنی آنها، لازم است با نصب توربین به دقت آشنا شده و اطلاعات کاملی در مورد:

شرایط و انطباق آن با داده های طراحی؛

قابلیت های آن از نقطه نظر اطمینان از جریان بخار تازه و بخار استخراج های کنترل شده و همچنین بار الکتریکی در محدوده مورد نیاز تغییر آنها.

توانایی آن در حفظ پارامترهای بخار و آب در طول آزمایشات نزدیک به باز شدن اسمی و ثابت اندام های توزیع بخار.

امکان بهره برداری از آن با طرح حرارتی طراحی، وجود محدودیت ها و ورودی ها و خروجی های میانی بخار و آب اضافی و امکان حذف آنها یا در موارد شدید، در نظر گرفتن آنها.

قابلیت های مدار اندازه گیری برای ارائه اندازه گیری های قابل اعتماد پارامترها و نرخ جریان در کل محدوده تغییر آنها.

منابع برای به دست آوردن این اطلاعات ممکن است شرایط فنی (TS) برای تامین تجهیزات، دستورالعمل های عملکرد آن، گزارش های حسابرسی، لیست نقص ها، تجزیه و تحلیل قرائت ها از دستگاه های ضبط استاندارد، مصاحبه پرسنل و غیره باشد.

برنامه آزمایش باید به گونه ای تنظیم شود که بر اساس نتایج آزمایشات، وابستگی هر دو شاخص کلی راندمان واحد توربین (مصرف بخار و گرمای تازه ناشی از بار الکتریکی و مصرف بخار حاصل از استخراج های کنترل شده) و شاخص های خصوصی مشخص کننده راندمان را می توان در محدوده مورد نیاز بخش های فردی (سیلندر) توربین و تجهیزات کمکی (به عنوان مثال، راندمان داخلی، فشار مرحله، افت دمای بخاری و غیره) محاسبه و ترسیم کرد.

شاخص‌های بازده عمومی به‌دست‌آمده از آزمایش، ارزیابی سطح نصب توربین را در مقایسه با ضمانت‌ها و داده‌های توربین‌هایی از همان نوع ممکن می‌سازد و همچنین منبعی برای برنامه‌ریزی و استاندارد کردن عملکرد آن است. شاخص های عملکرد خاص، با تجزیه و تحلیل آنها و مقایسه آنها با داده های طراحی و نظارتی، به شناسایی اجزا و عناصری که با کاهش کارایی عمل می کنند و اقدامات به موقع برای رفع نقص کمک می کند.

در 2. تست ساختار برنامه

برنامه آزمون فنی شامل بخش های زیر است:

اهداف آزمون؛

لیست حالت ها در این قسمت برای هر سری از حالت ها، میزان مصرف بخار و بخار تازه در استخراج های تنظیم شده، فشار در استخراج های تنظیم شده و بار الکتریکی و همچنین شرح مختصری از مدار حرارتی، تعداد آزمایش ها نشان داده شده است. و مدت آنها؛

- شرایط عمومی آزمون این بخش الزامات اساسی مدار حرارتی را مشخص می کند، محدودیت هایی را برای انحراف پارامترهای بخار، روشی برای اطمینان از عملکرد ثابت و غیره ارائه می دهد.

برنامه آزمایش با هماهنگی روسای کارگاه های دیگ و توربین، تنظیم و آزمایش، بخش برق، فنی و فنی و تایید مهندس ارشد نیروگاه می باشد. در برخی موارد، به عنوان مثال، هنگام آزمایش نمونه اولیه توربین، این برنامه با سازنده نیز توافق شده و توسط مهندس ارشد سیستم قدرت تایید می شود.

در ساعت 3. توسعه برنامه های آزمایشی برای توربین های مختلف

ب.3.1. توربین های چگالش و فشار معکوس

ویژگی های اصلی توربین های این نوع وابستگی مصرف بخار تازه و گرما (کل و ویژه) به بار الکتریکی است، بنابراین بخش اصلی برنامه آزمایشی به آزمایش هایی برای به دست آوردن دقیقاً این وابستگی ها اختصاص دارد. آزمایش ها در مدار حرارتی طراحی و پارامترهای بخار اسمی در محدوده بارهای الکتریکی از 30-40٪ از اسمی تا حداکثر انجام می شود.

برای اینکه بتوان مشخصات توربین‌های با فشار معکوس را در کل دامنه تغییرات در دومی ساخت، یا سه سری آزمایش (در حداکثر، فشار اسمی و حداقل فشار معکوس) یا فقط یک سری (در فشار برگشت نامی) انجام می‌شود. ) و آزمایش هایی برای تعیین تصحیح توان برای تغییرات در فشار برگشتی.

انتخاب بارهای میانی به گونه ای انجام می شود که تمام نقاط مشخصه وابستگی ها را پوشش دهد، به ویژه مربوط به:

لحظات باز شدن دریچه های کنترل؛

تعویض منبع تغذیه هواگیر؛

انتقال از یک پمپ تغذیه الکتریکی به یک توربوپمپ؛

اتصال بدنه دیگ دوم (برای توربین های دوبلوک).

تعداد آزمایش ها در هر بار عبارت است از: 2-3 در حداکثر، اسمی و در نقاط مشخصه و 1-2 در نقاط میانی.

مدت زمان هر آزمایش، به استثنای تنظیم حالت، حداقل 1 ساعت است.

قبل از بخش اصلی آزمایش، برنامه ریزی شده است که آزمایش های به اصطلاح کالیبراسیون انجام شود که هدف آن مقایسه نرخ جریان بخار تازه به دست آمده با روش های مستقل است که قضاوت در مورد "چگالی" نصب را ممکن می کند. به عنوان مثال، عدم وجود منبع قابل توجه بخار و آب یا حذف آنها از چرخه. بر اساس تجزیه و تحلیل همگرایی هزینه های مقایسه شده، همچنین به این نتیجه می رسد که تعیین هر یک از آنها قابل اعتمادتر است؛ در این حالت، هنگام پردازش نتایج، یک ضریب اصلاحی برای دبی به دست آمده با روش دیگری معرفی می شود. انجام این آزمایش‌ها به‌ویژه در مواردی ضروری است که یکی از دستگاه‌های اندازه‌گیری محدودکننده نصب شده یا با انحراف از قوانین انجام شود.

همچنین باید در نظر گرفت که نتایج آزمایش‌های کالیبراسیون را می‌توان برای تعیین دقیق‌تر با محاسبه بازده داخلی LPC استفاده کرد، زیرا در این حالت تعداد کمیت‌های شرکت‌کننده در معادله تعادل انرژی نصب به یک کاهش می‌یابد. کمترین.

برای انجام آزمایش‌های کالیبراسیون، یک مدار حرارتی مونتاژ می‌شود که در آن جریان بخار تازه را می‌توان تقریباً به طور کامل به شکل میعانات (یا بخار خروجی برای توربین‌های با فشار معکوس) اندازه‌گیری کرد، که با خاموش کردن استخراج‌های احیاکننده در HPH (یا انتقال میعانات آنها به تخلیه آبشاری به کندانسور)، هواساز، در صورت امکان در HDPE (اگر دستگاهی برای اندازه گیری جریان میعانات در پشت پمپ های میعانات وجود دارد) و همه انتخاب ها برای نیازهای عمومی کارخانه. در این حالت، تمام منابع بخار و آب و خروجی آنها از چرخه واحد توربین باید به طور قابل اعتمادی قطع شده و سطوح یکسان در کندانسور در ابتدا و انتهای هر آزمایش باید تضمین شود.

تعداد آزمایش های کالیبراسیون در محدوده تغییرات دبی بخار تازه از حداقل به حداکثر حداقل 8-7 و مدت زمان هر کدام حداقل 30 دقیقه می باشد مشروط بر اینکه فشار بر روی دبی سنج ها و پارامترهای دستگاه کاهش یابد. محیط مقابل آنها هر دقیقه ضبط می شود.

در غیاب وابستگی قابل اعتماد تغییر قدرت به فشار بخار اگزوز، نیاز به انجام آزمایش‌های به اصطلاح خلاء وجود دارد که در طی آن مدار حرارتی عملاً با آنچه برای آزمایش‌های کالیبراسیون جمع‌آوری شده است مطابقت دارد. در مجموع، دو سری آزمایش با تغییر فشار بخار خروجی از حداقل به حداکثر انجام می شود: یکی - با جریان بخار در پمپ کم فشار نزدیک به حداکثر، و دوم - حدود 40٪ از حداکثر. هر سری شامل 10-12 آزمایش با میانگین مدت زمان 15-20 دقیقه است. هنگام برنامه ریزی و انجام آزمایش های خلاء، باید توجه ویژه ای به لزوم اطمینان از حداقل نوسانات ممکن در پارامترهای بخار اولیه و نهایی به منظور حذف یا به حداقل رساندن تنظیمات قدرت توربین برای در نظر گرفتن آنها و در نتیجه به دست آوردن نماینده ترین و قابل اعتمادترین وابستگی این برنامه همچنین باید روشی را برای تغییر مصنوعی فشار بخار خروجی از آزمایش به آزمایش مشخص کند (به عنوان مثال، وارد کردن هوا به کندانسور، کاهش فشار بخار کار در جلوی اجکتورها، تغییر نرخ جریان آب خنک‌کننده و غیره).

همراه با موارد فوق، ممکن است آزمایش‌های ویژه‌ای برنامه‌ریزی شود (مثلاً برای تعیین حداکثر توان و توان خروجی یک توربین، با فشار لغزشی بخار تازه، برای آزمایش اثربخشی اجرای اقدامات مختلف برای تعیین راندمان کم پمپ فشار و غیره).

ب.3.2. توربین هایی با استخراج بخار کنترل شده برای گرمایش منطقه ای

توربین های این نوع (T) یا با یک مرحله استخراج T ساخته می شوند که از محفظه روبروی رگولاتور گرفته می شود (اینها معمولاً توربین هایی با خروجی قدیمی و توان کم هستند ، به عنوان مثال T-6- 35، T-12-35، T-25-99، و غیره، که در آن گرمایش تک مرحله ای آب شبکه انجام می شود)، یا با دو مرحله انتخاب T، که یکی از آنها از محفظه جلو تغذیه می شود. از نهاد نظارتی (NTO)، و دوم - از یک اتاق واقع شده، به عنوان یک قاعده، دو مرحله بالاتر از اول (WTO) به عنوان مثال، توربین های T-50-130، T، T-250/300-240 هستند. و سایرین که در حال حاضر طبق یک طرح اقتصادی تر با گرمایش چند مرحله ای آب شبکه تولید و کار می کنند.

در توربین‌های چند مرحله‌ای و پس از بازسازی مناسب، در توربین‌هایی با گرمایش تک مرحله‌ای آب شبکه، به منظور بازیابی گرمای بخار خروجی در حالت برنامه‌ریزی حرارتی، یک باندل تعبیه‌شده مخصوص (BP) اختصاص داده شده است. در کندانسور، که در آن پیش گرم شدن آب شبکه قبل از تامین آن به PSV رخ می دهد. بنابراین، بسته به تعداد مراحل گرمایش آب شبکه، حالت‌ها با گرمایش یک مرحله‌ای (شامل LTO)، دو مرحله‌ای (شامل LTO و WTO) و سه مرحله‌ای (شامل VP، LTO و WTO) متفاوت است.

مشخصه اصلی رابطه توربین هایی از این نوع، نمودار رژیم است که منعکس کننده رابطه بین نرخ جریان بخار تازه و بخار در استخراج T و توان الکتریکی است. نمودار رژیم که برای اهداف برنامه ریزی ضروری است، در عین حال منبعی برای محاسبه و عادی سازی شاخص های اقتصادی یک نصب توربین است.

نمودار حالت‌های عملکرد توربین با طرح‌های یک، دو و سه مرحله‌ای برای آب شبکه گرمایش، دو میدانی فرض می‌شود. میدان بالایی آنها وابستگی توان توربین به نرخ جریان بخار تازه را هنگام کار بر اساس برنامه حرارتی نشان می دهد، یعنی با حداقل جریان بخار به پمپ فشار کم و فشارهای مختلف در RTO.

قسمت پایینی نمودار حالت شامل وابستگی های حداکثر بار گرمایشی به توان توربین است که مربوط به خطوط فوق الذکر میدان بالایی است. علاوه بر این، در قسمت پایین خطوطی وجود دارد که وابستگی تغییر توان الکتریکی به بار گرمایش را مشخص می کند، زمانی که توربین طبق برنامه الکتریکی کار می کند، به عنوان مثال، زمانی که جریان بخار به LPC بیشتر از حداقل است (فقط برای یک و گرمایش دو مرحله ای آب شبکه).

حالت های عملکرد تابستانی توربین ها در غیاب بار گرمایشی با وابستگی هایی از همان نوع توربین های متراکم مشخص می شود.

هنگام آزمایش توربین هایی از این نوع، مانند توربین های متراکم، ممکن است نیاز به تعیین تجربی برخی منحنی های تصحیح قدرت توربین برای انحراف برخی از پارامترها از پارامترهای اسمی (به عنوان مثال، فشار بخار اگزوز یا بخار RTO) باشد.

بنابراین، برنامه آزمایش برای توربین های این نوع شامل سه بخش است:

آزمایش در حالت تراکم؛

آزمایش برای ساختن نمودار رژیم.

آزمایش برای به دست آوردن منحنی های تصحیح.

در زیر هر بخش به طور جداگانه مورد بحث قرار گرفته است.

ب.3.2.1. حالت تراکم با تنظیم کننده فشار خاموش در RTO

این بخش شامل سه قسمت است، مشابه مواردی که در برنامه تست توربین چگالش مشخص شده است (آزمایش‌های کالیبراسیون، آزمایش‌های مدار حرارتی طراحی و آزمایش‌های تعیین تصحیح قدرت برای تغییرات فشار بخار خروجی در کندانسور) و نیازی به آن ندارد. هر توضیح خاصی

با این حال، با توجه به این واقعیت که، به عنوان یک قاعده، حداکثر دبی بخار تازه در آزمایش‌های کالیبراسیون برای توربین‌های این نوع، با حداکثر دبی در پمپ فشار پایین تعیین می‌شود، و از افت فشار در دستگاه‌های محدودکننده در خطوط بخار تازه در محدوده بالاتر از این سرعت جریان تا حداکثر، یا با فشار دادن بخار تازه، یا با روشن کردن HPH ها با جهت میعانات بخار گرمایشی آنها به کندانسور، یا با روشن کردن استخراج کنترل شده و افزایش تدریجی آن انجام می شود. .

ب.3.2.2. آزمایش هایی برای ساختن نمودار رژیم

از ساختار نموداری که در بالا توضیح داده شد چنین استنباط می شود که برای ساخت آن باید مجموعه ای از آزمایشات زیر را انجام داد:

نمودار حرارتی با فشارهای مختلف در RTO (برای به دست آوردن وابستگی های اصلی فیلدهای بالا و پایین نمودار. برای هر یک از حالت های با گرمایش آب شبکه یک، دو و سه مرحله ای، سری 3-4 (6 -7 آزمایش در هر یک) با ثابت های مختلف، فشارهای برنامه ریزی شده در RTO، برابر یا نزدیک، به ترتیب به حداکثر، حداقل و متوسط ​​است. دامنه تغییرات در نرخ جریان بخار تازه عمدتاً توسط محدودیت های دیگ تعیین می شود. الزامات دستورالعمل ها و امکان اندازه گیری قابل اعتماد نرخ جریان؛

نمودار الکتریکی با فشار ثابت در RTO (برای بدست آوردن وابستگی تغییر توان به تغییر بار گرمایشی). برای هر یک از حالت های با گرمایش یک و دو مرحله ای آب شبکه در جریان ثابت بخار تازه، 3-4 سری (5-6 آزمایش در هر کدام) با فشار ثابت در RTO و بار گرمایش متغیر از حداکثر برنامه ریزی شده است. به صفر؛ برای اطمینان از بیشترین دقت توصیه می شود PVD را خاموش کنید.

ب.3.2.3. آزمایش‌هایی برای ساخت منحنی‌های تصحیح توان برای انحراف پارامترهای فردی از مقادیر اسمی آنها

انجام یک سری آزمایشات زیر ضروری است:

نمودار حرارتی با جریان بخار تازه ثابت و فشار متغیر در RTO (برای تعیین تصحیح توان توربین برای تغییرات فشار در RTO). برای حالت‌هایی با گرمایش آب شبکه یک و دو مرحله‌ای (یا سه مرحله‌ای)، دو سری آزمایش 7-8 با جریان ثابت بخار تازه در هر یک و تغییر فشار در RTO از حداقل به انجام می‌شود. بیشترین. تغییر فشار در RTO با تغییر جریان آب شبکه از طریق PSV با باز شدن ثابت شیرهای بخار تازه و حداقل باز شدن دیافراگم دوار پمپ فشار ضعیف حاصل می شود.

بخاری های فشار بالا برای بهبود دقت نتایج غیرفعال می شوند.

آزمایش‌هایی برای محاسبه تصحیح توان برای تغییرات فشار بخار خروجی در کندانسور. دو سری آزمایش در جریان بخار به کندانسور مرتبه 100 و 40 درصد حداکثر انجام می شود. هر سری شامل 9 تا 11 آزمایش است که حدود 15 دقیقه در کل محدوده تغییرات فشار بخار خروجی به طول می انجامد که با ورود هوا به کندانسور، تغییر سرعت جریان آب خنک کننده، فشار بخار از طریق نازل های اجکتور اصلی یا سرعت جریان مخلوط بخار و هوا مکیده شده از کندانسور.

ب.3.3. توربین هایی با استخراج بخار کنترل شده برای تولید

توربین های این نوع توزیع بسیار محدودی دارند و یا با تراکم (P) و یا با فشار برگشتی (PR) تولید می شوند. در هر دو مورد، نمودار حالت های عملکرد آنها تک میدان است و شامل وابستگی توان الکتریکی به جریان بخار تازه و بخار P-bleed است.

به قیاس با فرقه. B.3.2 برنامه آزمون نیز شامل سه بخش است.

ب.3.3.1. حالت بدون P-selection

آزمایشات زیر باید انجام شود:

- "تنظیم". تحت شرایط مشخص شده در بخش انجام می شود. B.3.1 و B.3.2.1;

تحت طراحی حرارتی معمولی. آنها با تنظیم کننده فشار در P-Extraction خاموش با فشار بخار اگزوز ثابت (برای توربین های نوع PR) انجام می شوند.

ب.3.3.2. آزمایش هایی برای ساختن نمودار رژیم

با توجه به اینکه بخار در محفظه P-selection همیشه فوق گرم است، کافی است یک سری آزمایش با استخراج بخار کنترل شده انجام شود که بر اساس نتایج آن ویژگی های فشار بالا و فشار پایین مشخص می شود. فشار، و سپس نمودار رژیم محاسبه و ساخته می شود.

ب.3.3.3. آزمایش‌هایی برای ساخت منحنی‌های تصحیح توان

در صورت لزوم، آزمایش‌هایی برای تعیین اصلاحات قدرت برای تغییرات فشار بخار خروجی و بخار در محفظه P-bleed انجام می‌شود.

ب.3.4. توربین با دو استخراج بخار قابل تنظیم برای تولید و گرمایش منطقه ای (نوع PT)

نمودار حالت‌ها برای توربین‌های این نوع تفاوت اساسی با نمودارهای سنتی توربین‌های دو استخراجی PT-25-90 و PT-60 با یک خروجی استخراج گرمایشی ندارد و همچنین دو میدانی است، با قسمت بالایی که حالت‌ها را توصیف می‌کند. با استخراج تولید، و پایین - با استخراج گرمایش با گرمایش یک و دو مرحله ای آب شبکه. بنابراین، برای ساخت یک نمودار باید وابستگی های زیر را داشته باشید:

قدرت HPC و LPC به عنوان تابعی از جریان بخار ورودی در فشارهای اسمی انتخاب شده در P-selection و RTO و بار حرارتی صفر (برای میدان بالایی).

تغییرات در توان کل محفظه قابل تعویض (SC) و CND برای گرمایش دو مرحله ای و CND برای گرمایش تک مرحله ای از تغییرات بار گرمایشی.

برای به دست آوردن وابستگی های ذکر شده، انجام سری آزمایشات زیر ضروری است.

ب.3.4.1. حالت تراکم

آزمایش ها در این حالت انجام می شود:

- "کالیبراسیون" (PVD و تنظیم کننده های فشار در استخراج غیرفعال هستند). چنین آزمایش‌هایی با طراحی حرارتی تأسیسات مونتاژ شده به گونه‌ای انجام می‌شوند که جریان بخار تازه عبوری از دستگاه اندازه‌گیری جریان را می‌توان تقریباً به طور کامل به صورت میعانات با استفاده از یک دستگاه محدودکننده نصب شده بر روی خط اصلی میعانات اندازه‌گیری کرد. توربین تعداد آزمایش ها 8-10 است که هر آزمایش 30-40 دقیقه طول می کشد (به بخش های B.3.1 و B.3.2.1 مراجعه کنید).

برای محاسبه تصحیح توان برای تغییرات فشار بخار خروجی در کندانسور. تنظیم کننده های فشار در انتخاب ها غیرفعال هستند، بازسازی غیرفعال است، به استثنای HDPE شماره 1 و 2 (به بخش B.3.1 مراجعه کنید).

برای تعیین تصحیح قدرت برای تغییرات فشار بخار در RTO (HVD ها خاموش هستند، تنظیم کننده فشار استخراج P روشن می شود). 4 سری با جریان ثابت بخار تازه (4-5 آزمایش در هر کدام) انجام می شود که در دو مورد از آنها فشار در WTO در مراحل از حداقل به حداکثر تغییر می کند و در دو مورد دیگر - در LTO.

با طرح حرارتی طراحی. تحت شرایطی مشابه موارد مشخص شده در بخش انجام می شود. ب.3.1.

ب.3.4.2. حالت ها با انتخاب تولید

مجموعه ای از 4-5 آزمایش در محدوده جریان از حداکثر در حالت تراکم () تا حداکثر مجاز زمانی که HPC به طور کامل با بخار بارگیری می شود () انجام می شود.

مقدار P-selection با توجه به شرایط نیروگاه حرارتی بر اساس مطلوبیت اطمینان از فشار کنترل شده پشت HPC در کل سری آزمایش ها انتخاب می شود.

ب.3.4.3. حالت های با استخراج گرمایش منطقه ای طبق یک برنامه الکتریکی (برای به دست آوردن وابستگی تغییرات توان به تغییرات بار گرمایشی)

این حالت‌ها مشابه حالت‌هایی هستند که هنگام آزمایش توربین‌های بدون P-bleed انجام می‌شوند.

برای حالت هایی با گرمایش یک و دو مرحله ای آب شبکه با HPH خاموش و جریان بخار تازه ثابت، 3-4 سری آزمایش 5-6 در هر یک با فشار ثابت در RTO، نزدیک به به ترتیب حداقل، متوسط ​​و حداکثر.

بار گرمایش در هر سری آزمایش با تغییر جریان آب شبکه از طریق بسته‌های لوله PSV از حداکثر به صفر تغییر می‌کند.

د. آمادگی برای آزمایشات

د.1. مقررات عمومی

آماده سازی برای آزمایش معمولاً در دو مرحله انجام می شود: مرحله اول کارهایی را پوشش می دهد که می توانند و باید نسبتاً طولانی قبل از آزمایش انجام شوند. دومی کاری را که بلافاصله قبل از آزمایش انجام می شود را پوشش می دهد.

مرحله اول آماده سازی شامل کارهای زیر است:

آشنایی دقیق با نصب و ابزار دقیق توربین؛

تهیه برنامه تست فنی؛

تهیه یک طرح کنترل تجربی (طرح اندازه گیری) و لیستی از کارهای مقدماتی.

تهیه فهرست (مشخصات) ابزار دقیق، تجهیزات و مواد لازم.

در مرحله دوم آماده سازی موارد زیر انجام می شود:

راهنمایی فنی و نظارت بر کارهای مقدماتی بر روی تجهیزات؛

نصب و تنظیم مدار اندازه گیری؛

نظارت بر وضعیت فنی تجهیزات و مدارهای حرارتی قبل از آزمایش؛

تفکیک نقاط اندازه گیری با توجه به سیاهههای مربوط به مشاهده.

طراحی برنامه های کاری برای سری آزمایش های فردی.

د.2. آشنایی با نصب توربین

هنگام آشنایی با نصب توربین، باید:

مطالعه مشخصات فنی برای داده‌های تحویل و طراحی سازنده، گزارش‌های بازرسی فنی، گزارش‌های نقص، داده‌های عملیاتی، استانداردها و دستورالعمل‌ها.

بررسی نمودار حرارتی نصب توربین از نقطه نظر شناسایی و در صورت لزوم حذف یا در نظر گرفتن انواع ورودی و خروجی های میانی بخار و آب در طول مدت آزمایش.

تعیین کنید که چه اندازه گیری هایی برای حل مسائل تعیین شده به آزمون باید انجام شود. وجود، وضعیت و مکان دستگاه‌های اندازه‌گیری موجود را که برای استفاده در حین آزمایش به‌عنوان اولیه یا پشتیبان مناسب هستند، بررسی کنید.

شناسایی، از طریق بازرسی در محل و بازجویی از پرسنل عملیاتی، و همچنین مطالعه مستندات فنی، کلیه نقص های مشاهده شده در عملکرد تجهیزات، به ویژه مربوط به تراکم دریچه های قطع، مبدل های حرارتی (هیترهای احیا کننده، EPS، کندانسور و غیره)، عملکرد سیستم کنترل، توانایی حفظ شرایط بار پایدار و پارامترهای بخار (استخراج تازه و کنترل شده) مورد نیاز در طول آزمایش، عملکرد تنظیم کننده های سطح در هیترهای احیا کننده و غیره.

در نتیجه آشنایی اولیه با نصب توربین، لازم است به وضوح تمام تفاوت های مدار حرارتی آن نسبت به مدار طراحی و پارامترهای بخار و آب از موارد اسمی که ممکن است در طول آزمایش رخ دهد و همچنین نحوه انجام آن درک شود. پس از آن این انحرافات را هنگام پردازش نتایج در نظر بگیرید.

د.3. نمودار اندازه گیری و لیست کارهای مقدماتی

پس از آشنایی دقیق با نصب توربین و تهیه یک برنامه آزمایش فنی، باید شروع به ایجاد یک طرح اندازه گیری با لیستی از مقادیر اندازه گیری شده کرد که شرط اصلی آن اطمینان از امکان به دست آوردن داده های معرف مشخص کننده بازدهی است. نصب توربین به طور کلی و عناصر منفرد آن در کل طیف حالت های مشخص شده توسط برنامه فنی. برای این منظور، هنگام توسعه یک طرح اندازه گیری، توصیه می شود اصول زیر را پایه گذاری کنید:

استفاده از سنسورها و ابزار با حداکثر دقت برای اندازه گیری پارامترهای اساسی بخار و آب، قدرت ژنراتور و دبی.

حصول اطمینان از اینکه حدود اندازه گیری ابزارهای انتخاب شده با محدوده مورد انتظار تغییرات در مقادیر ثبت شده مطابقت دارد.

حداکثر تکرار اندازه گیری کمیت های اساسی با امکان مقایسه و کنترل متقابل آنها. اتصال سنسورهای تکراری به دستگاه های ثانویه مختلف؛

از وسایل اندازه گیری استاندارد و حسگرها در محدوده معقول استفاده کنید.

یک نمودار اندازه گیری برای نصب توربین در طول آزمایش، لیست کارهای مقدماتی (با طرح ها و نقشه ها) و نقاط اندازه گیری، و همچنین لیستی از ابزار دقیق (مشخصات) لازم به عنوان ضمیمه برنامه فنی تهیه می شود.

د.3.1. تهیه یک طرح اندازه گیری و فهرستی از کارهای مقدماتی برای یک توربین در حال کار

مدار حرارتی نصب توربین در حین آزمایش باید از جداسازی قابل اعتماد این نصب از مدار عمومی نیروگاه اطمینان حاصل کند و مدار اندازه گیری باید از تعیین صحیح و در صورت امکان مستقیم کلیه مقادیر لازم برای حل مشکلات تعیین شده اطمینان حاصل کند. امتحان. این اندازه‌گیری‌ها باید تصویر روشنی از تعادل جریان، فرآیند انبساط بخار در توربین، عملکرد سیستم توزیع بخار و تجهیزات کمکی ارائه دهد. تمام اندازه گیری های حیاتی (به عنوان مثال، جریان بخار تازه، قدرت توربین، پارامترهای بخار تازه و خروجی، بخار مجدد، جریان و دمای آب تغذیه، میعانات اصلی، فشار و دمای بخار در استخراج کنترل شده و تعدادی دیگر) باید با استفاده از اتصال مبدل های اولیه مستقل به دستگاه های ثانویه اضافی، کپی شود.

نمودار حرارتی با لیستی از نقاط اندازه گیری همراه است که نام و شماره آنها را مطابق نمودار نشان می دهد.

بر اساس طرح اندازه گیری توسعه یافته و آشنایی دقیق با نصب، فهرستی از کارهای مقدماتی برای آزمایش تهیه می شود که نشان می دهد کجا و چه اقداماتی باید انجام شود تا یک اندازه گیری خاص سازماندهی شود و مدار یا تجهیزات به وضعیت عادی برسد (تعمیر اتصالات ، نصب دوشاخه، تمیز کردن سطوح گرمایش بخاری، کندانسور، رفع نشتی هیدرولیک در مبدل های حرارتی و غیره). علاوه بر این، فهرست کارها، در صورت لزوم، سازماندهی روشنایی اضافی در مکان های رصد، نصب دستگاه های سیگنالینگ و ساخت پایه ها و دستگاه های مختلف برای نصب مبدل های اولیه، خطوط اتصال (پالس) و دستگاه های ثانویه را فراهم می کند. .

فهرست کارهای مقدماتی الزاماً باید شامل طرح هایی برای ساخت وسایل اندازه گیری اولیه لازم (لنگ ها، اتصالات، آستین های دماسنجی، دستگاه های انقباض اندازه گیری و غیره)، طرح های مکان های درج برای قطعات مشخص شده، و همچنین پایه های مختلف و دستگاه هایی برای نصب دستگاه ها همچنین توصیه می شود خلاصه ای از مواد (لوله ها، اتصالات، کابل ها و غیره) را به لیست پیوست کنید.

دستگاه های اندازه گیری اولیه ذکر شده در بالا و همچنین مواد لازم مطابق با استانداردهای فعلی مطابق با پارامترهای محیط اندازه گیری شده و الزامات فنی انتخاب می شوند.

د.3.2. تهیه یک طرح اندازه گیری و لیستی از کارهای مقدماتی برای یک توربین تازه نصب شده

برای یک توربین تازه نصب شده، به ویژه نمونه اولیه، یک رویکرد کمی متفاوت برای طراحی یک طرح اندازه گیری (یا کنترل تجربی - EC) و صدور تکالیف برای کارهای مقدماتی مورد نیاز است. در این مورد، آماده سازی توربین برای آزمایش باید از قبل در طول طراحی آن آغاز شود، که ناشی از نیاز به فراهم کردن شیرهای اضافی از قبل در خطوط لوله برای نصب دستگاه های اندازه گیری است، زیرا با خطوط لوله با دیواره ضخیم مدرن و حجم زیادی از اندازه گیری ها به دلیل پیچیدگی مدار حرارتی، تمام این کارها باید توسط نیروگاه ها انجام شود، پس از اینکه تجهیزات به کار گرفته شد تقریباً غیرممکن است. علاوه بر این، پروژه EC شامل مقدار قابل توجهی ابزار دقیق و مواد لازم است که نیروگاه قادر به خرید آنها با تامین غیرمتمرکز آنها نیست.

همانطور که هنگام آماده سازی برای آزمایش توربین هایی که قبلاً در حال کار هستند، ابتدا باید مشخصات فنی برای داده های تأمین و طراحی سازنده، نمودار حرارتی نصب توربین و اتصال آن با مدار کلی نیروگاه را مطالعه کنید، با آن آشنا شوید. اندازه گیری استاندارد پارامترهای بخار و آب و تصمیم گیری، که می تواند در طول آزمایش به عنوان اندازه گیری اولیه یا پشتیبان و غیره استفاده شود.

پس از روشن شدن موارد ذکر شده، می توانید شروع به تهیه مشخصات فنی سازمان طراحی برای گنجاندن در طراحی کاری ایستگاه ابزار دقیق پروژه EC برای آزمایش حرارتی واحد توربین کنید.

- یادداشت توضیحی، که الزامات اساسی برای طراحی و نصب مدار EC، انتخاب و محل ابزار دقیق را تعیین می کند. توضیحاتی در مورد تجهیزات ضبط اطلاعات، ویژگی های استفاده از انواع سیم و کابل، الزامات اتاقی که قرار است پانل EC در آن قرار گیرد و غیره ارائه شده است.

نمودار EC نصب توربین با نام و تعداد موقعیت های اندازه گیری.

مشخصات ابزار دقیق؛

طرح ها و نقشه ها برای ساخت تجهیزات غیر استاندارد (دستگاه های پانل، دیافراگم های بخش، دستگاه های ورودی برای اندازه گیری خلاء در کندانسور و غیره)؛

نمودارهای اتصالات لوله مبدل های فشار و فشار تفاضلی که گزینه های مختلفی را برای اتصال آنها ارائه می دهد که تعداد موقعیت های اندازه گیری را نشان می دهد.

فهرستی از پارامترهای اندازه‌گیری شده، به تفکیک دستگاه‌های ضبط، که شماره آیتم‌ها را نشان می‌دهد.

مکان های قرار دادن دستگاه های اندازه گیری EC در نقشه های کاری خطوط لوله معمولاً توسط سازمان طراحی و سازنده (هر کدام در منطقه طراحی خاص خود) مطابق با مشخصات فنی مشخص می شود. در صورتی که در هیچ کجای نقشه ها تساوی وجود نداشته باشد، این کار توسط شرکتی انجام می شود که مشخصات فنی EC را با ویزای اجباری از سازمانی که این نقشه را صادر کرده است، صادر می کند.

توصیه می شود مدار EC را در حین نصب حجم ابزار دقیق نصب توربین نصب کنید، که اجازه می دهد آزمایش بلافاصله پس از راه اندازی توربین شروع شود.

به عنوان مثال، ضمائم 4-6 نمودارهایی از اندازه گیری های اصلی را هنگام آزمایش توربین های انواع مختلف نشان می دهد.

D.4. انتخاب ابزار دقیق

انتخاب ابزار دقیق مطابق با لیست تهیه شده بر اساس طرح اندازه گیری تست انجام می شود.

برای این منظور فقط باید از ابزارهایی استفاده کرد که خوانش آنها با مقایسه با ابزارهای استاندارد قابل تأیید باشد. دستگاه هایی با سیگنال خروجی یکپارچه برای ضبط خودکار پارامترها با توجه به کلاس دقت و قابلیت اطمینان در عملکرد (پایداری قرائت ها) انتخاب می شوند.

فهرست ابزار دقیق مورد نیاز برای آزمایش باید نام کمیت اندازه گیری شده، حداکثر مقدار آن، نوع، کلاس دقت و مقیاس دستگاه را نشان دهد.

با توجه به حجم زیاد اندازه‌گیری‌ها هنگام آزمایش توربین‌های بخار قدرتمند مدرن، ضبط پارامترهای اندازه‌گیری شده در طول آزمایش اغلب توسط ناظران با استفاده از ابزارهای مستقیم انجام نمی‌شود، بلکه توسط دستگاه‌های ضبط خودکار با ضبط قرائت‌ها بر روی نوار نمودار، چندگانه انجام می‌شود. دستگاه های ضبط کانال با ضبط بر روی نوار پانچ یا نوار مغناطیسی یا اطلاعات عملیاتی و مجتمع های محاسباتی (ICC). در این مورد، دستگاه های اندازه گیری با سیگنال جریان خروجی یکپارچه به عنوان دستگاه های اندازه گیری اولیه استفاده می شوند. با این حال، در شرایط نیروگاه ها (ارتعاش، گرد و غبار، تأثیر میدان های الکترومغناطیسی و غیره) بسیاری از این دستگاه ها پایداری لازم قرائت را ندارند و نیاز به تنظیم مداوم دارند. در این زمینه ترانسدیوسرهای کرنش سنج اخیراً تولید شده "Sapphire-22" ترجیح داده شده اند که دارای کلاس دقت بالا (تا 0.1-0.25) و پایداری کافی در عملکرد هستند. با این حال، باید در نظر داشت که هنگام استفاده از مبدل های فوق، توصیه می شود بحرانی ترین اندازه گیری ها را تکرار کنید (به عنوان مثال، فشار در یک انتخاب T قابل تنظیم، خلاء در کندانسور و غیره) (حداقل در طول دوره دوره کسب تجربه با آنها) با استفاده از دستگاه های جیوه.

برای اندازه گیری اختلاف فشار در دستگاه انقباض از موارد زیر استفاده می شود: تا فشار 5 مگاپاسکال (50 کیلوگرم بر سانتی متر مربع) گیج فشار دیفرانسیل دو لوله ای DT-50 با لوله های شیشه ای و در فشارهای بالای 5 مگاپاسکال - تک گیج های فشار دیفرانسیل لوله DTE-400 با لوله های فولادی، سطح جیوه که در آن به صورت بصری در مقیاس با استفاده از یک اشاره گر القایی اندازه گیری می شود.

در یک سیستم خودکار برای اندازه‌گیری افت فشار، مبدل‌هایی با سیگنال خروجی یکپارچه از نوع DME، کلاس دقت 1.0، کارخانه ابزارسازی کازان، نوع DSE، کلاس دقت 0.6، کارخانه Ryazan Teplopribor و موارد فوق مبدل های فشار سنج "Sapfir-22" ("Sapfir- 22DD") کارخانه ابزارسازی مسکو "مانومتر" و کارخانه ابزارسازی کازان ذکر شده است.

به عنوان دستگاه‌های مستقیماً اندازه‌گیری فشار، برای فشارهای بالای 0.2 مگاپاسکال (2 کیلوگرم بر سانتی‌متر مربع) فشار سنج فنری با کلاس دقت 0.6 نوع MTI کارخانه ابزارسازی مسکو "مانومتر" و برای فشارهای زیر 0.2 مگاپاسکال (2) استفاده می‌شود. kgf/cm2) - مانومترهای جیوه‌ای U شکل، گیج‌های خلاء فنجانی تک لوله، لوله‌های بارواکیوم، و همچنین گیج‌های خلاء فنری و فشارسنج‌های خلاء با کلاس دقت تا 0.6.