188485. lajstromszámú szabadalom • Eljárás kondenzációs gőzturbinák kikapcsolás utáni intenzív hűtésére
1 188 485 2 A találmány tárgya eljárás kondenzációs gőzturbinák kikapcsolás utáni intenzív hűtésére, amellyel az erőművi blokk kapcsolású vagy szükség szerint blokkosítható kondenzációs gőzturbinákat kikapcsolás után gyorsan és ellenőrizhető módon lehet lehűteni, amellyel csökkenthető a turbina kikapcsolása és a tengelyforgató leállítása közötti — a turbina karbantartási idejét feleslegesen megnövelő — kényszerű várakozási idő. Ismeretes, hogy a gőzturbinákat csak lehűtött állapotban, a tengelyforgató leállítása után lehet szerelni, ezért a turbina lehűlési időtartamának lerövidítése az állásidő költségeket akár üzemzavar, akár programszerű javítások esetében is jelentős mértékben csökkenti. A lehűtési időt jelenleg két módszerrel lehet és szokásos lerövidíteni: a) csúszóparaméteres leállással és b) kényszerlevegős hűtés alkalmazásával. a) A csúszóparaméteres leállásnál a kazán teljesítményét (gőzáramát), valamint a gőzparamétereket (frissgőznyomás, frissgőzhőmérséklet) csökkentik a turbina-forgórész termikus igénybevétele alapján. Ennek a módszernek hátránya, hogy a kazán teljesítmény csökkentésének műszaki határai vannak, ezért a turbinaház fémhőmérsékletet — a gép teljesítménytől és típustól függően - csak kb. 300°C-ig lehet csökkenteni. További hátránya, hogy üzemzavar esetén a módszer nem alkalmazható. b) A gőzturbinák nagynyomású levegővel történő kényszerh ütésé re a szakirodalom különböző megoldásokat javasol. A BBC Mitteilungen 2—76 száma, illetve a BBC gyár CH-T-060.153 D jelű különlenyomata többféle megoldást ismertet. Hasonló megoldások találhatók a BBC gyár HTGD 51598 D jelű nyomtatványában is. Az ismertetett megoldások közös jellemzője, hogy hűtésre külön egyedi vagy központi berendezéseket (például kompresszorokat, fúvókat) alkalmaznak. Ezek jelentős beruházást és szükségszerűen további segédberendezéseket (például olajleválasztó, közbenső hűtő stb.) igényelnek. Hátrányos továbbá, hogy a levegőrendszer útjának biztosítása a turbinán keresztül bonyolult. (A levegő bevezetéséhez nagynyomású, kettős elzárású armatúrákat kell alkalmazni, víztelenítéseket kell elvégezni, illetve búvónyüásokat kell megbontani stb.). További komoly hátrányként jelentkezik, hogy a fenti módszerekkel a hűtés intenzitását nehéz ellenőrizni, és szabályozni. Találmányunkkal célunk a fent említett hátrányok jelentős mértékű csökkentése, illetve megszüntetése. A találmány azon a felismerésen alapul, hogy a levegő áramoltatásához szükséges nyomáskülönbséget a turbina saját kondenzátorában előállított vákuum segítségével is biztosítani lehet. A levegőáramlás útját a kazánhoz tartozó szabadramenő armatúrák nyitásával biztosíthatjuk, a levegő távozása a sugárszivattyúk kidobóvezetékén keresztül történhet. A hűtési folyamat intenzitásának szabályozását a beépített üzemi műszerek alapján a turbina szabályozószelepekkel végezhetjük. A találmány lényege abban van, hogy a turbinaegységbe a kazán nyomástalanítására és/vagy védelmére alkalmazott szabadramenő armatúrákon át a turbina kondenzációs berendezéseivel, azaz légszivattyúval előállított vákuummal atmoszférikus állapotú levegőt szívatunk be a gőz áramlási irányával azonos értelemben, majd a turbinában már meglévő üzemi műszerek által jelzett és megengedett hűtési sebességgel végezzük a hűtést. A hűtési sebességet a turbina saját szabályozószelepével cs/vagy felfogószelepeivel állítjuk be. A találmány szerinti eljárás foganatosításának példáját a csatolt rajz alapján ismertetjük részletesebben. Az 1. ábra egy kondenzációs gőzturbina hűtési folyamaábrája, a 2. ábra a lehűlés folyamatát szemlélteti az idő függvényében grafikus ábrázolásban. A találmány szerinti levegőáramlást az 1. ábra alapján — amely egy korszerű újrahevítéses blokkot szemléltet — az alábhi módon végezzük. A blokk kikapcsolása után a 3 kazánt a 2 szabadramenő kettős elzárású armatúrák nyitásával nyomásmentesítjük. Nyomásmentesítés után a szabadramenő armatúrákat teljesen kinyitjuk és ezt használjuk fel a hűtőlevegő bebocsájtására. Ezután a kazán és a turbina, valamint a csatlakozó gőzrendszer összes víztelenítő és légtelenítő szelepeit lezárjuk. Ezt követően a tengelyforgatóval üzemelő turbinában az 5 turbínagyorszárók, felfogógyorszárók, valamint a 6 szabályozó és 6a felfogószabályozó zárt állapotában a turbinára érvényes kezelési utasítás szerint a 12 kondenzátorban vákuumot állítunk elő. (Ehhez a 12 kondenzátorban minimális 13 hűtővíz áramlást biztosítunk, majd a tömszelence zárógőzellátásának üzembevétele után indítjuk 14 sugárszivattyúkat.) Ennek hatására a 12 kondenzátorban a 11 kisnyomású házban, valamint 10 középnyomású házban vákuum keletkezik. Ezt követően az 5 turbinagyorszárók kinyitása után a szabályozó olajnyo'más lassú növelésével a 6 szabályozó és 6a felfogószabályozó szelepek nyitnak. Ekkor a levegőáramlás megindul. így végsősoron az atmoszférikus állapotú levegő az 1 belépés helyétől kezdve a 2 szabadramenő armatúrán a 4 főgőzvezetéken, a 6 szabályozószelepeken keresztül a 7 nagynyomású házba áramlik és azt hűti. Innék a 9 újrahevítőn és a 6a felfogószabályozószelepeken keresztül a 10 közép- és 11 kisnyomású házba áramlik, majd a 12 kondenzátorba jut és a 14 sugárszivattyún keresztül a kidobóvezetékbe távozik. Az átáramló levegő mennyiségét és ezáltal az egész hűtési folyamatot a 6 szabályozó szelepek és a 6a felfogószabályozószelepek állításával gyorsan és pontosan, az üzemi, beépített ellenőrző műszerek (turbinabáz-fémhőmérsékletmérés, indítószonda abszolút és relatív nyúlásmérés, főgőzvezeték-hőmérsékletmérés stb.) által megkívánt mértékben lehet szabályozni. Ez módot ad arra, hogy — különösen a hűtés megindításakor — a turbina, illetve a kazán vastagfalú szerkezeti elemeinél fellépő hőfeszültségeket figyelemmel kísérjük és azt a megengedett értékeken belül tartsuk. Az 1. ábra szerint az ellenőrző műszer a gyárilag beépített 8 jelű hőérzékelő, melyet a hőterhelés szempontjából legkritikusabb helyeken építenek be. A hűtés kezdeti, intenzív szakaszában számolni kell a beáramló levegő felmelegedésének hatására, amelynek eredményeként a forgórész fordulatszáma a tengelyforgatás fordulatszáma fölé emelkedhet. Ilyen esetben ugyancsak az érvényes üzemi előírások szerint kell eljárni. Megjegyezzük, hogy a levegőáramlás szabályozása történhet a turbina nyitott 6 szabályozószelepe és a 6a felfogószabályozószelepe mellett a 2 szabadramenő szelep változtatásával is, de ekkor a hűtési folyamat ellenőrzése nehezebb, a szabályozás kevésbé gyors és pontos. Kihangsúlyozzuk, hogy az eljárás az 1. ábrán ábrázolt kapcsolástól eltérő megoldású és szerkezetű gőzturbinák esetében is alkalmazható. A 2. ábra a találmány szerinti eljárás alkalmazásával elérhető hűtési folyamatot (lásd a 16 görbét) hasonlítja 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
