1. Cấu tạo và nguyên lý làm việc.
Tuabin K-100-90-7 với công suất định mức 110 MW dùng để quay máy phát điện TBΦ-120-2T3. Tuabin là một tổ máy một trục cấu tạo từ hai xi lanh, xi lanh cao áp và xi lanh hạ áp. Xi lanh cao áp và xi lanh hạ áp liên kết cứng với nhau theo chiều dọc trục.
- Xi lanh cao áp được đúc liền khối bằng thép chịu nhiệt, phần truyền hơi của xi lanh cao áp gồm 1 tầng điều chỉnh và 19 tầng áp lực. Tất cả 20 đĩa được rèn liền khối với trục.
- Xi lanh hạ áp được chế tạo bằng phương pháp hàn, thoát hơi về hai phía, mỗi phia có 5 tầng cánh. Các đĩa của rotor hạ áp được chế tạo riêng rẽ để lắp ép vào trục. Rotor cao áp và rotor hạ áp liên kết với nhau bằng khớp nối nửa mềm. Rotor hạ áp và rotor máy phát liên kết vói nhau bằng khớp nối cứng.
- Tuabin có hệ thống phân phối hơi gồm 4 cụm vòi phun hơi. Bốn van điều khiển đặt trong các hộp hơi hàn liền với vỏ xi lanh cao áp. Hai van đặt ở phần trên xilanh cao áp, hai van đặt ở phần dưới bên sườn của xi lanh cao áp. Xi lanh hạ áp của tuabin có hai đường ống thoát hơi nối với hai bình ngưng kiểu bề mặt bằng phương pháp hàn tại chỗ khi lắp ráp.
- Tuabin có 8 cửa trích hơi không điều chỉnh để sấy nước ngưng chính và nước cấp trong các gia nhiệt hạ áp, khử khí và gia nhiệt cao áp. Các cửa trích hơi dùng cho các nhu cầu gia nhiệt nước cấp cho lò hơi khi tuabin làm việc với thông số định mức như sau.
Cửa Trích
Tên bình gia nhiệt đấu vào cửa trích hơi
Các thông số hơi của cửa trích Lưu lượng hơi trích (T/h)
áp lực (kg/cm2) Nhiệt độ (0C)
1 Gia nhiệt cao áp số 8 31.9 400 20
2 Gia nhiệt cao áp số 7 19.7 343 20
3 Gia nhiệt cao áp số 6 11 280 12 Khử khí 6 ata 15 4 Gia nhiệt hạ áp số 5 3.1 170 14 5 Gia nhiệt hạ áp số 4 1.2 120 19 6 Gia nhiệt hạ áp số 3 -0.29 90 8 7 Gia nhiệt hạ áp số 2 -0.6 75 7 8 Gia nhiệt hạ áp số 1 -0.82 57 6
Ngoài ra tuabin còn được trang bị thiết bị quay trục dùng để quay rotor của tuabin khi sấy và khi làm nguội tuabin tránh cho trục rotor bị cong. Thiết bị quay trục có thể đưa vào làm việc bằng tay tại chỗ hoặc từ bảng điều khiển khối, điều chỉnh tốc độ quay của rotor tuabin là 3,4 v/phút.
Để giảm thời gian sấy và tạo điều kiện khởi động tuabin được tốt hơn, có trang bị cho tua bin hệ thống sấy gudông mặt bích bằng hơi và đường dẫn hơi mới vào ổ chèn trước của xi lanh cao áp. Việc đưa hơi vào các mặt bích và gudông được tiến hành qua 2 ống góp. Hơi đi sấy các gudông lấy từ mặt ống góp theo 2 đường ống đi vào rãnh chèn trong mặt bích của xi lanh cao áp qua các lỗ ở mặt bích phía dưới (bên phải và bên trái). Từ ống góp thứ 2 hơi đi sấy các mặt bích theo 4 đường ống dẫn đi vào các hộp hàn trên mặt bích.
Hơi thoát ra từ các hộp và các rãnh chèn trong mặt bích đi vào ống góp chung sau đó đi vào bình ngưng tụ. Trên các ống góp dẫn hơi đến các mặt bích và gudông có đặt các van an toàn đã được chỉnh để tác động ở áp lực dư bằng 2kg/cm2.
Quá trình làm việc của tuabin.
Hơi mới từ lò được đưa vào hộp hơi đứng riêng biệt trong có đặt van Stop, sau đó theo 4 đường ống chuyển tiếp vào 4 van điều chỉnh rồi đi vào xi lanh cao áp. Sau khi sinh công ở phần cao áp dòng hơi theo hai đường ống chuyển tiếp đi vào xi lanh hạ áp. Sau khi sinh công trong xi lanh hạ áp dòng hơi đi vào bình ngưng dạng bề mặt kiểu 100-KUC-5A.
2. Tuabin được tính toán làm việc với các thông số định mứcchính sau: chính sau:
á ±
- Nhiệt độ hơi mới trước van Stop : 5350C +50C,-100C. - Lưu lượng nước làm mát qua các bình ngưng : 16000m3/ h / 1 bình.
- Nhiệt độ nước làm mát : 230C.
- Chân không bình ngưng : 0,062 ata.
đặc tính vận hành của Tuabin:
Việc khởi động và hoà lò thứ hai sẽ được tiến hành khi máy đã hoà lưới và lò thứ nhất đã làm việc ổn định.
Mức phụ tải làm việc lâu dài nhỏ nhất của tua bin là 33 MW, cho phép tua bin làm việc lâu dài ở tần số 49,5 đến 50,5 Hz
Tốc độ tăng tải phụ thuộc vào tốc độ tăng nhiệt độ trung bình của kim loại van Stop và xilanh cao áp.
+Từ 1000Cữ2000C tốc độ tăng 40C/phút.
+Từ 2000Cữ3000C tốc độ tăng 30C/phút. + Từ 3000Cữ4000C tốc độ tăng 20C/phút. + Từ 4000Cữ5000C tốc độ tăng 10C/phút. + Từ 5000C tốc độ tăng 0,60C/phút.
Để có thể mang tải định mức thời gian tăng tải sẽ phụ thuộc vào các trạng thái khởi động khác nhau của tuabin.
Khi khởi động từ trang thái lạnh mất từ 4ữ 5 giờ
+ Nhiệt độ max <1500C
+ Thời gian dừng lò từ 70 ữ 90 giờ
Khi khởi động từ trạng chưa nguội hẳn mất từ 3ữ 4 giờ
+ Nhiệt độ max <1500C ữ 400 0C Khi khởi động từ trạng thái nóng mất 2,5 giờ
+ Nhiệt độ max >4000C
+ Thời gian dừng lò từ 6 ữ 10 giờ
Khi khởi động từ trạng thái nóng mất 1 giờ
+ Nhiệt độ max >4000C
+ Thời gian dừng lò từ 1 ữ 2 giờ
3. Tuabin được trang bị các cụm điều chỉnh và van an toàn sau:
1. Bộ điều chỉnh tốc độ có tác dụng tự động duy trì tốc độ quay của tuabin không đổi với độ không đều 4%. Bộ điều chỉnh tốc độ này làm việc trên nguyên lý servomotor thứ cấp với cơ cấu thừa hành được hoạt động bởi hệ thống dầu áp lực.
+ Bộ bảo vệ máy vượt tốc có tác dụng bảo vệ tuabin tránh vượt quá tốc độ quay cho phép. Khi tốc độ quay của rotor tăng đến 3330 ữ3360 v/p thì bảo vệ sẽ tác động đóng van Stop và van điều chỉnh lại.
+ Bộ bảo vệ phụ tác động đóng van Stop và các van điều chỉnh khi tốc độ quay của rotor tuabin đạt 3480 v/p mà bảo vệ máy vượt tốc không tác động.
2. Bộ hạn chế công suất tác dung bằng cách hạn chế độ mở các van điều chỉnh không cho máy mang tải cao hơn trị số đã định.
3. Bảo vệ di trục rotor: Khi rotor bị di trục về phía máy phát 1,2mm hoặc di trục về phía xi lanh cao áp 1,7mm thì bảo vệ sẽ tác động đóng van Stop và các van điều chỉnh đồng thời phát tín hiệu sự cố.
4. Bảo vệ báo tín hiệu khi chân không bình ngưng tụt xuống còn 650mmHg và ngắt máy ngắt điện từ khi chân không tuột xuống còn 540mmHg (-0.7 kg/cm2).
5. Thiết bị đóng cưỡng bức các van một chiều trên các đường trích hơi đến các bình gia nhiệt cao áp 6, 7, 8 và gia nhiệt hạ áp 3, 4, 5 khi van Stop đóng hoặc tách máy phát.
6. Thiết bị liên động khởi động các bơm dầu để đảm bảo cung cấp dầu cho các gối trục của tua bin. Khi áp lực dầu bôi trơn giảm xuống còn 0,6kg/cm2 thì phát tín hiệu chạy bơm dầu dự phòng, còn khi áp lực dầu bôi trơn giảm xuống đến 0,5 kg/cm2 thì phát tín hiệu chạy bơm dầu sự cố và tác động ngừng tuabin khi áp lực dầu bôi trơn xuống đến 0.3kg/cm2.
7. Bảo vệ của tuabin cũng tác động dừng tuabin khi nhiệt độ hơi mới trước van STOP hạ xuống 4250C hoặc mức nước đọng ở một trong các bộ gia nhiệt cao áp đến giới hạn II (3250mm với máy 1-2 ; 2400mm đối với máy 3-4).
4. Hệ thống bơm dầu tua bin:
- Công ty sử dụng dầu tuabin Mobin Dtelight hoặc Obiloil. Bể dầu có dung tích 14m3 dùng để dự trữ dầu cho tổ máy, trong bể có đặt các bộ lọc thô và lọc tinh, injectơ dầu cấp 1 và cấp 2.
+ Mức dầu làm việc max cách nắp trên 140mm ( ứng với vạch 38) + Mức dầu làm việc min cách nắp trên 540mm ( ứng với vạch 0 ) - Các gối đỡ của máy phát phải được cấp dầu bôi trơn và làm mát để tránh sự phát nóng do lực ma sát do phần tĩnh và phần quay gây nên.
- Để tránh cho H2 trong thân máy phát rò rỉ ra ngoài người ta lắp đặt bộ chèn dầu 2 ngăn kiểu mặt tròn đảm bảo cho việc nén chặt bạc và babít vào gờ chặn của trục roto nhờ áp lực dầu nén đã được điều chỉnh .
- Bơm dầu chính lắp trên trục tuabin, có năng suất 240m3/h. Khi số vòng quay đạt 3000v/p thì tạo áp lực trong hệ thống dầu điều chỉnh bằng 20ata và áp lực dầu bôi trơn đến các gối đỡ của tổ máy bằng 1 ata.
- Bơm dầu khởi động có năng suất 200m3/h, áp lực đầu đẩy 210 mH2O. - Bơm dầu dự phòng có năng suất 125m3/h, áp lực đầu đẩy 30mH2O. - Khi áp lực dầu bôi trơn giảm xuống đến 0,6 ata thì báo tín hiệu và chạy bơm dầu xoay chiều dự phòng (năng suất 38m3 với áp lực đầu đẩy 40mH2O), nếu áp lực dầu giảm tiếp xuống 0,5 tự động chạy bơm dầu một chiều sự cố (năng suất 38m3/h; áp suất đầu đẩy 176mH2O). Khi áp lưc dầu giảm xuống đến 0,3 ata lập tức cắt MF, ngừng khối , cấm quay trục.