Tài liệu chế Độ thay Đổi của tua bin vận hành hệ thống tuabin hơi và thiết bị phụ (nguyễn Đức quyền)

Vận hành tuabin hơi 1. Phân loại tuabin hơi 2. Nguyên lý làm việc của tuabin hơi thuần túy Trao đổi, tìm hiểu và thảo luận về các sơ đồ: Sơ đồ nhiệt chi tiết, sơ đồ dầu điều chỉnh, sơ đồ dầu bôi trơn Sơ đồ hơi chèn, sơ đồ hơi trích, sơ đồ nước ngưng, nước tuần hoàn 3. Kiểm tra tổng thể tuabin hơi 4. Thông số vận hành của tuabin hơi 5. Tiến trình tuabin hơi (trình tự khởi động) 6. Các bước kiểm tra, chuẩn bị trước khi vận hành 7. Khởi động lạnh tuabin hơi …10 Trao đổi thảo luận

Trang 1

CHẾ ĐỘ THAY ĐỔI CỦA TUA BIN

VẬN HÀNH HỆ THỐNG TUABIN HƠI VÀ THIẾT BỊ PHỤ

Người dạy: Nguyễn Đức Quyền

VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ NHIỆT LẠNH

Bộ môn Hệ thống năng lượng nhiệt

Trang 2

NỘI DUNG GIẢNG DẠY

Vận hành tuabin hơi

1 Phân loại tuabin hơi

2 Nguyên lý làm việc của tuabin hơi thuần túy

Trao đổi, tìm hiểu và thảo luận về các sơ đồ:

- Sơ đồ nhiệt chi tiết, sơ đồ dầu điều chỉnh, sơ đồ dầu bôi trơn

- Sơ đồ hơi chèn, sơ đồ hơi trích, sơ đồ nước ngưng, nước tuần hoàn

3 Kiểm tra tổng thể tuabin hơi

4 Thông số vận hành của tuabin hơi

5 Tiến trình tuabin hơi (trình tự khởi động)

6 Các bước kiểm tra, chuẩn bị trước khi vận hành

7 Khởi động lạnh tuabin hơi

…10

Trao đổi thảo luận

Trang 3

VẬN HÀNH TUABIN HƠI

1 Phân loại, cấu tạo 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

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

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

Trang 4

1 Phân loại, cấu tạo tuabin hơi

Phân loại theo tác dụng của dòng hơi: tuabin xung lực, tuabin phản lực 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 oC; iii) Tuabin cao áp, làm việc bằng hơi mới với áp suất 127,5 bar

và nhiệt độ 565 oC với quá nhiệt trung gian hơi đến 565 oC; 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 oC với quá nhiệt trung gian hơi đến nhiệt độ 565 oC.

Phân loại theo mục đích sử dụng trong nền kinh tế quốc dân: tĩnh (trong

nhà máy điện, công nghiệp, đông (tàu thủy, tàu hỏa, ).

Theo đặc tính của quá trình nhiệt: i) Tuabin ngưng hơi với hồi nhiệt.; ii)

Tuabin ngưng hơi với một hoặc hai cửa trích hơi điều chỉnh; ; iii) Tuabin đối áp, nhiệt hơi thoát (xả) được dùng để sưởi hoặc mục tiêu sản xuất.

Trang 5

1.1 Phân loại, cấu tạo tuabin hơi

Mô tả cấu tạo tuabin hơi nước

Rôto, gối đỡ

Thân roto, khớp nối, gối trục, đĩa cân bằng, vị trí của các phần tử: cao

áp, trung áp, hạ áp, máy phát, máy kích từ, bộ điều tốc, bộ phận quay trục, cấu tạo tua bin phản lực và tua bin xung lực, răng chèn và tác dụng của nó, cấu tạo của gối đỡ

Trang 6

1.1 Phân loại, cấu tạo tuabin hơi - Rôto, gối đỡ

Trang 7

Trang 8

Trang 9

Trang 10

Trang 11

Trang 12

Trang 13

1.1 Phân loại, cấu tạo tuabin hơi – thân tuabin

Trang 14

1.1 Phân loại, cấu tạo tuabin hơi – thân tuabin

Trang 15

1.1 Phân loại, cấu tạo tuabin hơi – thân tuabin, chèn trục

Trang 16

1.1 Phân loại, cấu tạo tuabin hơi – thân tuabin, chèn trục

Trang 17

1.1 Phân loại, cấu tạo tuabin hơi – cánh tuabin

Trang 18

Trang 19

Trang 20

1.2 Nguyên lý làm việc của tuabin hơi thuần túy

Trang 21

1.3 Kiểm tra tổng thể tuabin hơi

Kiểm tra độ kín hệ thống tạo chân không

Kiểm tra bảo vệ di trục tuabin

Thử nút dừng khẩn cấp tuabin

Thử độ kín của van điều chỉnh

Kiểm tra độ kín của van Stop

Thử vượt tốc

Thử phun dầu chốt văng an toàn tuabin

Thử nghiệm không tải tuabin

(Đọc thêm các quá trình thực hiện tương ứng trong tài liệu).

Trang 22

1.4 Thông số vận hành của tuabin hơi

Các thông số vận hành bình thường của tuabin 300MW

Công suất thiết kế : 300 MW

Lưu lượng hơi tái nhiệt: 817.543 kg/h

Chân không bình ngưng:51 mmHg

Trang 23

Trang 24

- Tốc độ tuabin-máy phát: 103%nđm; 110%nđm; 115%nđm

- Nhiệt độ hơi vào từng phần tuabin

- Áp suất hơi vào tuabin:

- Áp suất hơi thoát (tương ứng với nhiệt độ hơi thoát)

- 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

Trang 25

- Độ rung đo ở các gối trục tăng

Trang 26

1.5 Tiến trình tuabin hơi (trình tự khởi động)

Bước 1: Kiểm tra các điều kiện về "Chuẩn bị trước khi khởi động

tuabin"

Bước 2: Khởi động hệ thống dầu bôi trơn

Bước 3: Khởi động thiết bị quay trục.Tốc độ rôtor tuabin 50~100 v/phBước 4: Khởi động quạt làm mát và bơm sấy dầu thuỷ lực

Bước 5: Vận hành bơm dầu thuỷ lực

Bước 6: Kiểm tra hệ thống khởi động tự động, dự phòng của hệ thống dầu bôi trơn và dầu thuỷ lực”

Bước 7: Khởi động hệ thống hơi tự dùng (4.6 ~ 6.8 barg; 280 ~ 350 oC

Bước 8: Khởi động hệ thống nước ngưng và nước cấp

(Tham khảo thêm quy trình vận hành của từng thiết bị tương ứng)

Trang 27

Bước 9: Đưa hơi chèn bình ngưng vào làm việc

Bước 10: Tạo chân không bình ngưng.

Bước 11: Khởi động hệ thống hơi chèn trục Sau khi chân không đạt xấp

xỉ 0.785 bara,

Bước 12: Tiếp tục gia tăng chân không.

Bước 13: Đưa hệ thống đi tắt tuabin vào làm việc.

Bước 14: Kiểm tra lại các điều kiện chuẩn bị cho khởi động tuabin.

Bước 15: Đặt tất cả van xả đọng về chế độ tự động.

Bước 16: Khởi động hệ bảo vệ vượt tốc.

Bước 17: Việc dừng tua bin và lựa chọn chế độ khởi động.

Chế độ khởi động lạnh: < 280 oC

Chế độ khởi động ấm: 280 ~390 oC

Chế độ khởi động nóng: 390~430 oC

Chế độ rất nóng: ≥ 430 oC

Trang 28

Bước 19: Thực hiện sấy vỏ các van Stop va van điều chỉnh.Bước 20: Kết thúc sấy vỏ van

Bước 21: Bắt đầu tăng tốc độ tuabin

Bước 22: Thực hiện sấy (chỉ trong chế độ khởi động lạnh):

(chú ý đến các yêu cầu trong tài liệu đã đề cập chi tiết)

Bước 23: Tăng tốc tuabin tiếp

Trang 29

Bước 24: Vận hành tại tốc độ định mức (3000 v/p, theo dõi, kiểm tra).Bước 25: Khởi động kích từ bởi ATS

Bước 26: Hoà đồng bộ

Bước 27: Vận hành tải ban đầu (24 MW hoặc giá trị khác quy định bởi nhà chế tạo)

Bước 28: Tải 10% (30 MW đối với tuabin 300 MW)

Bước 29: Tải 30% (90 MW đối với tuabin 300 MW)

Bước 30: Kết thúc chế độ vận hành áp suất trượt tại xấp xỉ 90% tải

(270 MW)

Bước 31: Mang tải định mức

(tham khảo thêm các tài liệu kỹ thuật tương ứng)

Trang 30

1.6 Các bước kiểm tra, chuẩn bị trước khi vận hành

1.6.1 Đối với hệ thống hơi: van Stop chính, van điều chỉnh hơi chính,

van 1 chiều cửa trích số 1  5 đều phải ở trạng thái “ĐÓNG”

1.6.2 Đối với tuabin và bình ngưng (trạng thái đóng và mở)

1.6.3 Đối với hệ thống hơi chèn (trạng thái đóng và mở)

1.6.4 Đối với hệ thống thoát hơi chèn tuabin.

1.6.5 Đối với hệ thống dầu bôi trơn

1.6.6 Đối với hệ thống dầu nâng trục

1.6.7 Đối với hệ thống quay trục

1.6.8 Đối với bộ làm mát dầu bôi trơn

1.6.9 Đối với đường dầu điều khiển

1.6.10 Đối với thiết bị điện

1.6.11 Đối với hệ thống điều chỉnh, điểm đặt tốc độ, giới hạn tải

Trang 31

Các phương pháp sấy tuabin:

Phương pháp 1: Khởi động tuabin bằng van Stop

Phương pháp 2: Khởi động tuabin bằng xupap điều chỉnh,

(trong trường hợp đó phải mở hoàn toàn van stop và các van trước nó)Phương pháp 3: Khởi động tuabin bằng van nhánh

Trong trường hợp này van Stop và các van xupap điều chỉnh phải mở

hoàn toàn

Trang 32

1.7 Khởi động lạnh tuabin hơi

Những công việc phải thực hiện khi ở số vòng quay định mức

- Thử thiết bị an toàn bằng cách tăng số vòng quay vượt quá số vòng quay định mức là 12%.

- Thử tác động của bộ đồng bộ.

- Thử độ kín của van Stop và Xupap điều chỉnh.

- Thử độ kín của xupap điều chỉnh.

- Thử độ kín của van stop.

- Thử độ chỉ của đồng hồ đo tốc độ.

- Kiểm tra miền thay đổi số vòng quay của bộ đồng bộ.

- Thử tác động của bộ an toàn vượt tốc.

- Chú ý: không nên cho máy chạy không tải quá lâu vì điều đó sẽ dẫn đến sấy phần đuôi tuabin quá nhiều phá hủy sự làm việc bình thường của tuabin.

- Sau khi sấy máy và kiểm tra thấy không có hiện tượng gì, chúng ta bước sang giai đoạn thứ 3: Mang tải và hòa đồng bộ.

Trang 33

1.8 Các điều cấm khởi động tuabin hơi

1.8.1 Sự cho phép thay đổi nhiệt độ hơi hơi mới

Trang 34

1.8.2 Điều kiện mở van Stop (MSV)

Trang 35

1.8.2 Điều kiện mở van Stop (MSV)

Trang 36

1.8.3 Điều kiện xung hơi (hòa hơi)

Trang 37

1.8.3 Điều kiện xung hơi (hòa hơi)

Trang 38

1.8.4 Điều kiện tăng tốc tuabin

Trang 39

1.9 Ngừng tuabin bình thường và ngừng tuabin sự cố

1.9.1 Chuẩn bị ngừng máy

Công việc chuẩn bị ngừng máy bao gồm:

Kiểm tra các bơm dầu dự phòng;

Kiểm tra các van Stop và van điều chỉnh;

Khi giảm tải, cắt bình gia nhiệt cao áp, chuyển bình khử khí sang nguồn hơi khác từ bên ngoài, ngừng bơm cấp nước, mở hệ thống tái tuần hoàn nước ngưng;

Dùng van điều chỉnh và van Stop cắt hơi vào tuabin;

Sau đó kiểm tra máy thôi phát công suất, đóng van hơi chính và tách máy phát khỏi lưới điện

Khi giảm tần số quay của rôto cần ghi chép thời gian chạy theo đà (theo quán tính) của máy Nó đặc trưng cho độ hoàn hảo của tuabin Thời gian chạy theo đà của tuabin hiện đại vào khoảng 20 phút

Trang 40

1.9.2 Ngừng tuabin ở trạng thái bình thường

Ngừng máy bình thường theo các trường hợp sau:

Ngừng máy để thử độ an toàn;

Ngừng máy để kiểm tu, trung tu, đại tu

Ngừng máy có thể sau 1 thời gian ngắn lại chạy lại, có thể ngừng lâu dài hàng tuần, hàng tháng hoặc vài ba tháng để trung tu hoặc đại tu máy.Việc dừng tuabin bình thường phải thực hiện theo lệnh của trưởng ca nhà máy

Sau khi nhận được lệnh dừng, lái máy phải thông báo việc đó cho người vận hành lò hơi biết, cần ghi lại độ giãn nở của vỏ và rôto tuabin

Khi giảm tải đến 25  30% công suất định mức, đóng tất cả các van trên đường hơi trích, cắt bộ điều chỉnh mức nước ngưng và mở đường tái tuần hoàn nước ngưng về bình ngưng

Trang 41

1.9.2 Ngừng tuabin ở trạng thái bình thường

Chân không bình ngưng cần phải giảm dần bằng cách giảm dần lượng hơi đi vào ejectơ và lượng hơi chèn trục Quá trình giảm chân không cần bắt đầu sau khi số vòng quay tuabin giảm đến 1/2 số vòng quay định

mức và tiến hành giảm với tính toán sao cho trước khi rôto dừng hoàn toàn, chân không bình ngưng còn khoảng 100  150 mmHg.

Sau khi rôto dừng, cần lập tức đưa thiết bị quay trục tuabin vào làm việc Bơm dầu khởi động và thiết bị quay trục cần tiếp tục làm việc 40  60 phút sau khi rôto tuabin dừng hẳn.

Ngừng cấp nước tuần hoàn làm mát bình ngưng, dừng bơm tuần hoàn, ngừng cấp hơi vào ejectơ và ngừng bơm ngưng.

Sau khi dừng tuabin và máy phát, không cho phép hơi nước và không khí lạnh lọt vào trong tuabin và máy phát Van thông khí quyển ở cuối tuabin phải đóng.

Trang 42

1.9.2 Ngừng tuabin ở trạng thái bình thường (300MW)

Giảm tải: (Tốc độ giảm tải: 3%/phút)

Đưa hệ thống hơi đi tắt vào làm việc (nếu có)

Tách các bình gia nhiệt

Giảm tải tới 27% (81 MW đối với tổ 300 MW)

Tải giảm xuống 15% (45 MW với tổ 300 MW)

Vận hành thiết bị quay trục, trường hợp không khởi động lại tuabin ngay

Ngừng hệ thống hơi chèn

Trang 43

CHƯƠNG 2: VẬN HÀNH TUABIN HƠI

Trong một số trường hợp nhờ ngừng máy nhanh mà cứu được nhiều hư hỏng nghiêm trọng Nhưng ngừng máy nhanh bằng cách phá hoại chân không là việc làm bất đắc dĩ vì nó sẽ làm cho phần đuôi tuabin bị nóng quá đến mức nguy hiểm Vì thế việc phá hoại chân không khi ngừng sự cố

là điều hạn hữu, chỉ được áp dụng cho trường hợp thật khẩn cấp và được ghi rõ trong quy trình ngừng sự cố tuabin của nhà chế tạo cung cấp.

Trang 44

2.9.3 Ngừng tuabin sự cố

Ví dụ, nếu một trong những trường hợp sau đây xảy ra thì phải ngừng sự cố tuabin đối với tổ máy

300 MW:

Bộ bảo vệ vượt tốc sự cố không tác động khi số vòng quay của tuabin vượt quá giá trị ≥ 3300 v/p.

Độ rung của tổ máy đột ngột tăng cao vượt quá giá trị cho phép (0,05 mm) và có tiếng kêu kim loại trong tuabin.

Xuất hiện hiện tượng thuỷ kích trong tuabin.

Xuất hiện tia lửa trong các răng chèn trục tuabin.

Cháy trong hệ thống dầu nhưng không thể nhanh chóng dập tắt được.

Nhiệt độ dầu hồi tại bất kì một gối trục nào của tuabin - máy phát > 75 oC hoặc tăng nhanh tới 70

oC, ở các gối trục xuất hiện khói hoặc hơi dầu.

Độ di trục tuabin đột ngột tăng vượt quá +1 mm hoặc -0,8 mm và bảo vệ di trục không tác động Nhiệt độ gối chặn > 95 oC.

Áp lực dầu bôi trơn giảm xuống 0,0494 MPa và bơm dầu một chiều không tác động.

Sự cố bộ kích từ máy phát điện: bị cháy hoặc bốc khói.

Nhiệt độ lớp babít gối trục > 105 oC.

Mức dầu trong bể giảm nhanh xuống giá trị -260 mm so với mức “0” quy ước.

Nhiệt độ hơi thoát tuabin > 120 oC

Trang 45

2.10 Những sự cố thường gặp và cách xử lý sự cố tuabin hơi

2.10.1 Nhiệt độ và áp lực hơi mới không đạt yêu cầu

a) Áp lực hơi mới và hơi tái nhiệt không bình thường

- Nếu điều chỉnh nước phun giảm ôn nhiệt độ hơi mới/tái nhiệt lỗi, điều

chỉnh bằng tay để đưa về giá trị bình thường;

- Nếu tốc độ cháy của lò hơi cao, dẫn đến nhiệt độ hơi cao, tăng tải nhanh cùng với giảm tốc độ cấp than.

Trang 46

2.10 Những sự cố thường gặp và cách xử lý sự cố tuabin hơi

2.10.2 Thuỷ kích tuabin

Khi xảy ra hiện tượng thuỷ kích thì trong đường ống hơi chính và trong tuabin xuất hiện âm thanh không bình thường đồng thời độ di trục và độ rung tuabin tăng, nhiệt độ gối trục tăng và có âm thanh xung động trong tuabin.

Phương pháp xử lý:

- Ngừng khẩn cấp tuabin và phá vỡ chân không;

- Mở tất cả các van xả trên vỏ tuabin và đường ống hơi chính, thân tuabin, các van

xả đọng của các van điều chỉnh, trên đường trích hơi gia nhiệt và sau van điều chỉnh, xả hoàn toàn nước ra ngoài.

- Ghi lại chính xác thời gian chạy không tải và thông số chân không;

- Trong khi chạy không tải, cẩn thận lắng nghe âm thanh phía trong tuabin;

- Kiểm tra và ghi lại nhiệt độ kim loại ổ đỡ chặn và giá trị độ di trục;

- Chú ý âm thanh làm việc của tuabin và điều kiện làm việc của ổ đỡ chặn trong quá trình chạy không tải, chú ý theo dõi nhiệt độ ở các gối trục tuabin, nếu thời gian chạy không tải bình thường, tuabin có thể được khởi động lại với việc xả đọng nước và hồi phục nhiệt độ hơi chính.

Định dạng
Số trang	57
Dung lượng	12,08 MB