Мы, компания “MCenergy” занимаемся поставкой и продажей различных установок с паровой турбиной. В этой статье мы расскажем о наиболее частых причинах, которые вызывают аварии паровых турбин и как этого избежать.
Аварии паровых турбин
Паровая турбина представляет собой специальный тепловой двигатель, внутри которого паровая энергия превращается в механическую.
Основным местом использования такой установки являются обычные и атомные электростанции. В зависимости от модели могут незначительно меняться источники природного топлива.
Принцип работы турбины достаточно прост, что делает ее экономически выгодной: в паровом котле образуется пар от сжигания топлива, он под действием высокого давления поступает на лопатки турбины, а она в свою очередь, совершая обороты с определенной частотой, вырабатывает механическую энергию. Эта энергия используется еще одним элементом системы – генератором, который и преобразует ее в электричество, которое поступает в необходимые места.
Ошибки сборки и монтажа конструкции
Нередко к поломкам приводит нарушения при первичной сборке и монтаже конструкции или при повторной установке элементов, после диагностики или замены каких-либо частей.
В самих трубопроводах должны отсутствовать посторонние элементы, но там может остаться грязь, небольшие элементы электродов, остатки сварки или другие посторонние элементы. Чтобы избежать таких засорений, необходимо перед работой установки продуть трубопроводы паром, однако это не является гарантией полного удаления посторонних элементов.
Из турбины, оставленные там ненужные элементы, могут попасть в последующие отсеки конструкции и вызвать там поломку. Например, известны случаи, когда посторонние предметы вызывали поломку лопаток турбины, что вызывало цепную реакцию, и происходила поломка статора и ротора.
При монтаже конструкции важно смотреть не только за посторонними элементами, но и за самими элементами конструкции, проверять их на наличие уже имеющихся повреждений – при обнаружении такой элемент должен быть заменен.
Важно следить за правильным соединением всех элементов, достаточной затяжкой шпилек, герметичностью, обслуживать паровую турбину специально предназначенными для нее средствами установленной консистенции и температуры. Необходимо следить также за качеством самого пара, находящегося в турбине. В нем не должно присутствовать большое количество солей, чтобы соли не оседали на внутренней поверхности.
Необходимо вовремя очищать охлаждающую жидкость, так как она может привести к загрязнению, неправильной работе конденсатора и последующему возникновению аварии паровой турбины.
Неисправности ротора
Ротор представляет собой вращающуюся часть двигателя, именно на роторе находятся части, которые способны получать или отдавать энергию.
Повреждение роторной части – одна из наиболее часто встречающихся неисправностей в работе паровой турбины. Именно по этой причине за роторной частью необходим постоянный контроль.
Основные причины, которые приводят к неисправности ротора и аварии на паровой турбине:
- износ вследствие частого соприкосновения с твердыми мелкими частицами (песок, металл, окалины и т.п.);
- износ вследствие постоянного воздействия пара на материал ротора, который проникает в поры и рушит его структуру изнутри;
- прочностной износ – под постоянным действием нагрузок части ротора начинают разрушаться, на них появляются трещины и отверстия;
- растрескивание роторных каналов.
Постоянные колебательные движения механизма и коррозионное растрескивание под давлением ведут к потере прочности всего элемента.
Ротор не ломается одномоментно, процесс усталости предмета продолжается какой-то период времени и при правильной диагностике становится очевиден. Если вовремя был выявлен дефект, то его можно планово устранить, избежав аварий и длительных простоев.
Проблемы в насосной части
Аварии паровых турбин случаются при срыве работы насосов. В этом случае прекращается подача из-за того, что насос полностью заполнен газом или паром. В таком состоянии насос не может не может создать необходимую среду на входе или требуемый напор на выходе.
Если насос был остановлен, то, чтобы предотвратить аварию на участке напорной линии и разрушение обратного клапана, необходимо быстро закрыть задвижку на напорной линии.
Авария может возникнуть, если в водоприемнике уровень воды станет слишком низким. Такая ситуация приводит к остановке всей турбины.
Многие неполадки насосов вызваны разбалансировкой рабочего колеса или ослаблением креплений установки и фундамента, вследствие работы при высокой степени вибрации.
Незапланированный сброс нагрузки
Система регулирования паровых турбин имеет множество нюансов, неисправности в ее работе или отказ могут привести к серьезной аварии.
Обычно сброс нагрузки – это запланированная операция, которая проводится персоналом станции с целью проверки работы системы регулирования турбин, ремонта или изменения каких-либо эксплуатационных характеристик. Для того чтобы ничего не повредить составляется целый план, постепенно снижается нагрузка до полного ее поступления.
Незапланированные же сбросы нагрузки связаны с перегрузкой электрической сети, коротким замыканием, повреждением повышающего трансформатора или обмоток генератора, неполадками теплотехнического оборудования (обрыв рабочих лопаток, увеличение осевого сдвига, разгерметизации отдельных элементов, при наличии сильной вибрации и др.).
Выводы
Для предотвращения аварий паровых турбин необходимо следить за состоянием конструкции от момента поступления ее на участок и начала монтажа, проводить плановые осмотры и замену деталей. Все процедуры, будь-то сброс нагрузки при различных условиях или устранение неполадки должны проводиться квалифицированными специалистами.
Любую аварию легче предупредить, чем после устранить, ведь потеряны от неожиданной поломки могут быть велики, как в денежном эквиваленте, так и в человеческом.