Cấu tạo và nguyên lí hoạt động của tuabin hơi và hệ thống điều chỉnh tốc độ

ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ TUABIN HƠI

Bộ điều tốc bằng cơ khí

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. 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. 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.

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.  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.  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.

THIẾT BỊ BẢO VỀ TUABIN HƠI

Hệ thống bảo vệ tuabin hơi

Khi đó dầu trong ngăn dưới của van phân phối của OPC sẽ được xả về hố dầu, làm giảm áp suất dầu tác dụng lên bề mặt píttông trong ngăn dưới cùng của van phân phối của OPC và vì vậy píttông trong van phân phối của OPC sẽ dịch chuyển xuống phía dưới tới giá trị giới hạn nhỏ nhất, mở thông cửa xả đường xung dầu của van điều chỉnh với bể dầu.Vì vậy xung dầu ở dưới van phân phối của van điều chỉnh sẽ giảm, làm cho píttông trong van phân phối của van điều chỉnh dịch chuyển xuống dưới mở thông cửa dầu của ngăn dưới cơ cấu chấp hành van điều chỉnh với bể dầu, và cơ cấu chấp hành của van điều chỉnh sẽ dịch chuyển xuống dưới do mất áp lực trong ngăn kéo phía dưới của cơ cấu chấp hành van điều chỉnh. Khi ấn nút dừng tuabin sự cố thì đường xung dầu tác dụng vào ngăn kéo dưới cùng của rơle bộ điều tốc sự cố sẽ được nối thông với bể dầu, do vậy áp lực xung dầu trong ngăn kéo dưới cùng rơle của bộ điều tốc sự cố sẽ bị mất và píttông trong rơle của bộ điều tốc sự cố sẽ dịch chuyển xuống dưới, mở thông cửa xả đường dầu áp lực cao tác động vào ngăn kéo đưới cùng của van phân phối cơ cấu chấp hành của van Stop và đường xung dầu tác đụng vào ngăn kéo dưới cùng van phân phối của van điều chỉnh tới bể dầu. Trong chế độ khởi động lại sau khi dừng tuabin, có thể dùng tay quay hoặc động cơ quay theo chiều kim đồng hồ để dịch chuyển píttông trong van dịch sang trái tới vị trí giới hạn còn trong chế độ khởi động bình thường của tuabin thì píttông của van khởi động được di chuyển thay đổi bằng tay quay theo chiều ngược chiều quay của kim đồng hồ hoặc bằng động cơ.

Khi bộ (AST) của van điện từ tác động mở nhờ tín hiệu vượt tốc từ DEH gửi tới hoặc mở bằng tay, thì dầu bảo vệ sẽ được xả và pittông của rơle của bộ điều tốc sự cố dich chuyển xuống dưới nhờ tác dụng của dầu áp lực ở bên trên lớn hơn dầu bảo vệ bên dưới pittông, sẽ làm tăng lượng dầu bảo vệ vào phía dưới của van phân phối của cơ cấu chấp hành van stop và 4 van điều chỉnh. + Cấp bảo vệ thứ 3: Thường tác động ở cùng tốc độ với cấp 2, đó là cấp bảo vệ cao nhất và chắc chắn nhất vì nó hoạt động dựa trên nguyên lý cơ học rất căn bản là sự mất cân bằng giữa lực ly tâm với lực lò xo sẽ dẫn đến dịch chuyển cơ học (chốt an toàn gắn trên trục tuabin). Số vòng quay cần thiết khi tác động bộ an toàn tự động chọn trong giới hạn 109 ÷ 110%, có loại sau khi bộ an toàn tác động khi sa thải phụ tải số vòng có thể tăng lên chút ít vì kết quả hơi tồn dư trong các ống dẫn từ hộp van đến các cụm ống phun, cũng như bộ phận trích hơi gia nhiệt tiếp tục giãn nở.

HỆ THỐNG THIẾT BỊ PHỤ CỦA TUABIN HƠI

Ngoài nhiệm vụ cấp nước làm mát bình ngưng, bơm tuần hoàn còn cấp nước cho các nhu cầu khác của nhà máy: nước để xử lý hoá học bổ sung cho chu trình, nước để làm mát khí làm mát máy phát điện, làm mát không khí làm mát động cơ bơm cấp, nước để làm mát các ổ trục máy nghiền, bơm, nước để làm mát dầu bôi trơn của tuabin và của các máy khác như của bơm cấp, quạt khói, quạt gió, bộ sấy không khí kiểu quay, nước để sinh hoạt cho công nhận viên và các mục đích khác. Số chăng đường nước z được hiểu là số lần dòng nước làm mát đi trong cụm ống bình ngưng từ đầu này sang đầu kia, dọc theo chiều dài ống bình ngưng mà không đổi hướng đi của nó. Nhiệm vụ của thiết bị ngưng tụ : Nhiêm vụ của thiết bị bình ngưng trong sơ đồ nhiệt nhà mỏy nhiệt điện đó rừ ràng: là để tạo ra ỏp suất thấp sau tầng cuối cựng của tuabin và để ngưng đọng lượng hơi thoát tạo ra nước ngưng sạch cấp cho lò hơi.

Tuy nhiên, ở khu vực sông hồ không đủ nước làm mát hoặc đối với nhà máy điện nguyên tử (có nhu cầu nước làm mát lớn), người ta hay dùng bình ngưng có hệ thống tháp làm mát tuần hoàn nước (hệ làm mát kín có tuần hoàn nước làm mát). Chất sinh công (hơi trong êjêctơ hơi, nước trong êjêctơ nước) dưới áp lực được đem vào hộp thu 1, từ đấy qua ống phun 2 với tốc độ lớn được dẫn về hộp pha trộn 3. Êjectơ một cấp có thể tạo được áp suất âm tới 0,073 ÷ 0,080 Mpa và thường dùng cho lúc khởi động (để hút nhanh không khí ra khỏi bình ngưng lúc khởi động tuabin).

Từ bình làm mát của êjêctơ cấp II, không khí (có lẫn hơi, ít hơn ở sau cấp 1 vì đã được ngưng tụ một phần) qua ống xả 6 sẽ thoát ra ngoài trời, còn nước đọng thì di chuyển về bình làm mát cấp I (đường 9) sau đó cũng được rút về bình ngưng (đường 10). Khi êjêctơ nước - không khí làm việc, khối lượng của không khí được hút (hay là hỗn hợp hơi - không khí từ bình ngưng) ít hơn khối lượng nước có áp hàng nghìn lần và không thể ảnh hưởng nhiều đến sự thay đổi tốc độ của tia dòng phun vào.