Влияние уровня давления пара на работу клапана GV компрессора

При работе турбины, когда такие параметры, как начальное и конечное давление пара, температура пара, расход основного пара, равны проектным значениям, такой режим работы называется проектным режимом. В этом случае эффективность турбины максимальна, поэтому этот режим также называется экономичным режимом. Если во время работы все параметры соответствуют номинальным значениям, то такое состояние работы называется номинальным состоянием. В настоящее время при тепловых расчетах крупных турбинных установок в качестве базового режима чаще всего используется номинальный режим; поэтому проектный режим работы установки совпадает с номинальным режимом. На практике сложно обеспечить строгое соблюдение параметров в их проектных значениях. Такие условия работы, отличные от проектных, называются измененными условиями работы турбины. В этот момент изменения параметров пара, поступающего в турбину, его расхода, а также изменения вакуума в конденсаторе приводят к изменениям давления, температуры, падения энтальпии, эффективности, степени реакции и осевого усилия на различных ступенях турбины. Это влияет не только на экономичность работы турбины, но и на её безопасность. Поэтому в повседневной эксплуатации необходимо тщательно контролировать изменения начальных и конечных параметров турбины.   1. Повышение давления главного пара. При неизменной температуре главного пара и вакууме в конденсаторе, при повышении давления главного пара увеличивается падение энтальпии пара в турбине, что приводит к повышению влажности пара, выходящего с последней ступени турбины.   При повышении давления главного пара, даже если общий угол открытия регулирующих клапанов турбины остается неизменным, расход главного пара увеличивается, а нагрузка на турбину — также. Это способствует повышению экономичности её работы. Но если давление главного пара повышается выше установленных значений, это непосредственно угрожает безопасной работе агрегата. Поэтому в правилах эксплуатации агрегата четко предусмотрено, что запрещается его работа при давлении главного пара, превышающем установленные значения.   Чрезмерное давление в главном паре имеет следующие негативные последствия: (1) При повышении давления в главном паре, чтобы сохранить неизменным уровень нагрузки, необходимо уменьшить общий угол открытия регулирующих паровых клапанов. Однако это можно сделать только путем частичного закрытия полностью открытых регулирующих паровых клапанов. Когда первый регулирующий паровой клапан открывается полностью, а второй регулирующий паровой клапан собирается открыться, падение энтальпии пара на регулирующем уровне становится максимальным. Это приводит к перегрузке рабочих лопастей на этом уровне, что может даже привести к их повреждению.   (2) Верхние лопасти могут быть перегружены. При повышении давления главного пара, из-за уменьшения удельного объема пара, даже при неизменном положении регулирующего клапана, поток главного пара будет увеличиваться. Кроме того, увеличение общей энтальпии пара приводит к перегрузке лопастей последнего ступеня. Поэтому в таких случаях необходимо тщательно контролировать нагрузку на агрегат.   (3) При неизменной температуре главного пара повышение его давления приведет к увеличению влажности пара в последних ступенях. Это усугубит износ рабочих лопастей в этих ступенях под действием капель воды.   (4) Внутренние напряжения в деталях, подвергаемых давлению, и в крепежных элементах увеличиваются. При повышении давления в главном паровом потоке увеличиваются внутренние напряжения в трубопроводах главного пара, автоматических клапанах управления паром, камерах этих клапанов, цилиндрах, фланцах, болтах и других компонентах. Это сокращает срок их службы и может даже привести к повреждению этих компонентов.        Поскольку повышение давления в главном паровом канале может привести к многим негативным последствиям, при превышении допустимых значений давления работы при таком давлении запрещается. Если давление главного пара превышает установленные значения, необходимо незамедлительно связаться с дежурным по котлу, чтобы он как можно скорее восстановил его до нормальных значений ； Когда регулировка котла неэффективна, следует использовать электрический главный клапан для снижения давления путем ограничения потока. Если после применения вышеуказанных мер по снижению давления это не принесет результата и давление в главной паровой трубе продолжит расти, необходимо немедленно остановить агрегат.   2. Снижение давления главного пара. При неизменности температуры главного пара и вакуума в конденсаторе, при снижении давления главного пара уменьшается падение энтальпии пара в турбине, а удельный объем пара возрастает. В этот момент, даже если общий угол открытия регулирующего клапана остается неизменным, поток главного пара снижается, в результате чего нагрузка на агрегат также снижается ； Если давление пара снижается слишком сильно, агрегат не может работать на полную мощность, что приводит к снижению экономичности его работы ； В этот момент падение энтальпии на ступени регулирования по-прежнему близко к заданному значению, тогда как падение энтальпии на остальных ступенях ниже заданных значений. Поэтому это не влияет негативно на безопасность работы агрегата. Если давление главного пара снижается, но агрегат должен продолжать работать при неизменной номинальной нагрузке, то необходимо открыть регулирующие клапаны для увеличения потока главного пара. Это приведет к перегрузке последних ступеней турбины, особенно ее самой последней лопасти, что повлияет на безопасную работу агрегата. Когда давление главного пара падает ниже допустимых значений, необходимо как можно скорее связаться с дежурным по котлам для восстановления давления пара ； Когда давление пара снижается до минимального уровня, необходимо снизить нагрузку и уменьшить количество поступающего пара, чтобы восстановить его до нормального значения. При этом следует учитывать требования к давлению пара для отопления и работы деаэратора; нагрузку на агрегаты не следует снижать слишком сильно.  3. Повышение температуры главного пара. В реальных условиях эксплуатации температура главного пара может сильно меняться. Изменения температуры главного пара оказывают более серьезное влияние на безопасность и экономичность работы агрегата, чем изменения его давления. Поэтому необходимо уделять особое внимание контролю за температурой главного пара. Для установок с высокой температурой и давлением обычно допускается, чтобы температура основного пара превышала номинальную на примерно 5°C. При повышении температуры главного пара снижается общая потеря энтальпии главного пара в турбине, растет относительная эффективность турбины и цикловая тепловая эффективность тепловой установки; это приводит к снижению энергопотребления и улучшению экономической эффективности эксплуатации. Однако при превышении допустимого уровня температуры главного пара это оказывает серьезное вредное воздействие на безопасность оборудования.   Вред от повышения температуры главного пара заключается в следующем: (1) лопасти регулирующих ступеней могут быть перегружены. При повышении температуры главного пара сначала увеличивается падение энтальпии на ступени регулирования ； При неизменной нагрузке, особенно в высокоскоростных паровых клапанах, когда открыт только первый регулирующий паровой клапан, а остальные закрыты, лопасти регулирующего ступени могут подвергнуться перегрузке.   (2) Механическая прочность металлических материалов снижается, а скорость крепления увеличивается. При слишком высокой температуре главного пара механическая прочность таких высокотемпературных металлических компонентов, как трубопроводы главного пара, автоматические клапаны главного пара, клапаны регулировки давления пара, цилиндры и камеры подачи пара на регулирующие ступени, снижается, а скорость крепления увеличивается. Цилиндры, клапаны, детали высоконапорных уплотнений и прочее могут ослабевать, что приводит к повреждению оборудования или сокращению срока его службы. При значительных колебаниях температуры и их частом возникновении эти высокотемпературные компоненты подвергаются усталостному износу из-за периодических тепловых напряжений, в результате чего в них появляются трещины. Эти явления приводят к ускоренному износу по мере увеличения времени работы при высоких температурах.   (3) У агрегата может возникнуть вибрация. Чрезмерно высокая температура пара приводит к тепловой деформации и увеличению теплового расширения всех металлических элементов, подвергаемых нагреву. Если расширение затрудняется, это может вызвать вибрации в установке.   В регламентах эксплуатации агрегата должны быть четко определены пределы температуры главного пара, а также количество часов работы при определенном превышении температуры. Общий принцип обработки ситуации заключается в следующем: когда температура главного пара превышает установленные значения, необходимо связаться с дежурным по котлу, чтобы тот как можно скорее скорректировал параметры и снизил температуру. Дежурный по турбине должен усилить контроль за ситуацией. Если температура пара все еще находится ниже максимально допустимой температуры для материала цилиндров, то разрешается работа турбины в течение короткого времени. После превышения установленного времени работы необходимо остановить турбину ； Если температура пара превышает максимально допустимую температуру эксплуатации материала цилиндра, необходимо немедленно остановить агрегат. Например, у установок с средними параметрами номинальная температура главного пара составляет 435°C; когда температура главного пара превышает 440°C, необходимо связаться с дежурным по котлам для снижения температуры ； Когда температура главного пара достигает значения в пределах 445–450°C, разрешается продолжительность его работы без перерывов не более 30 минут; суммарная продолжительность работы в течение всего года не должна превышать 20 часов ； Когда температура главного пара превышает 450°C, необходимо немедленно остановить агрегат из-за неисправности.   4. Снижение температуры главного пара. При неизменном давлении главного пара и вакууме в конденсаторе, при снижении температуры главного пара уменьшается общее падение энтальпии главного пара в турбине. Чтобы сохранить номинальную нагрузку, необходимо увеличить степень открытия регулирующего клапана, тем самым увеличивая количество поступающего главного пара. Как правило, при снижении температуры главного пара в турбине на 10°C потребление пара увеличивается на 1,3%~1,5%.   Понижение температуры главного пара не только влияет на экономичность агрегата, но и угрожает его безопасной работе. Его основные недостатки заключаются в следующем: (1) последние лопасти могут быть перегружены. Поскольку при снижении температуры главного пара для поддержания постоянной номинальной нагрузки необходимо увеличить расход главного пара, что приводит к увеличению падения энтальпии на последнем этапе. В результате лопасти на этом этапе могут оказаться в состоянии перегрузки.   (2) Влажность пара на последних лопастях увеличивается. При неизменном давлении главного пара при снижении температуры увеличивается влажность пара в последних ступенях. Это приводит не только к увеличению потерь на влажный пар в этих ступенях, но также усиливает эрозию лопастей под действием капель воды, что сокращает срок их службы.   (3) Увеличивается степень реакционности на всех уровнях. При снижении температуры главного пара увеличивается степень реактивности на всех уровнях, что приводит к значительному увеличению осевого давления на ротор. Температура подшипников, принимающих это давление, также повышается, в результате чего снижается надежность и безопасность работы агрегата.   (4) Высокотемпературные компоненты будут подвергаться значительным тепловым напряжениям и тепловой деформации. Если температура главного пара резко снижается, температура внутренних стенок таких высокотемпературных компонентов, как корпус автоматического клапана главного пара, регулирующие элементы и цилиндры, также резко падает. Это приводит к значительным тепловым напряжениям и деформациям. В серьезных случаях это может вызвать появление трещин в металлических деталях или повреждение подвижных и неподвижных частей турбины ； Когда температура главного пара снижается до критического значения, необходимо остановить агрегат.   (5) Возможен удар воды. Когда температура главного пара резко падает более чем на 50°C, это часто является предвестником аварии из-за удара пара. Оператор турбины должен внимательно следить за этим. Если температура главного пара продолжает снижаться, для обеспечения безопасности агрегата необходимо немедленно остановить его.

Благодарю за ответ, много узнал. Новичок безгранично признателен и надеется на дальнейшее общение для обучения*ха.

Морские реки – это платформа для обмена, где все могут учиться друг у друга и совместно совершенствоваться.