12. Подготовка к пуску и пуск турбогенератора.

Турбогенератор с его вспомогательными и обслуживающими системами является самым сложным видом тепломеханического оборудования на АЭС. Алгоритм пуска турбогенераторной установки учитывает необходимость проверок систем автоматики и защит, выдерживания определенной последовательности включения вспомогательного оборудования, обеспечения допустимых скоростей прогрева элементов и т. д. Все это должно гарантировать длительную и надежную эксплуатацию.

На атомных станциях России используются турбины как насыщенного (ВВЭР, РБМК), так и перегретого пара (БН-600). Мощности турбин составляют от 70 до 1000 МВт. Отличия в режимах пуска их, безусловно, имеются. О них будет говориться ниже, но целью настоящего раздела является описание общих принципов пуска.

Для турбогенераторов три этапа пуска, о которых говорилось выше, можно сформулировать следующим образом:

1) подготовка к пуску турбины, включение в работу вспомогательных систем.

2) приведение во вращение (толчок) турбины паром, повышение частоты вращения до номинальной и включение генератора в сеть при установленной минимальной нагрузке,

3) дальнейшее нагруженние турбины

Пуск турбины осуществляется согласно инструкции, разработанной заводом-изготовителем или специализированной наладочной организацией.

1 Этап. Подготовка к пуску (после ремонта)

В подготовку входят следующие операции:

1. Осмотр основного и вспомогательного оборудования турбогенератора.

2. Проверка приборов технологического контроля.

3. Проверка готовности средств, связи и сигнализации.

4. Проверка состояния и положения пароводяной арматуры.

5. Запись показаний приборов и указателей, контролирующих тепловое расширение элементов турбины, температуру и другие параметры.

6. Подготовка к пуску электрического генератора.

7. Смазка узлов, не имеющих централизованной смазки.

8. Пуск масляной системы, включают маслосистему и подают масло на подшипники турбины, затем включается маслонасос и проверяется качество масла (температура масла не должна быть меньше 35°С, что гарантирует хорошую вязкость). Так же на этой стадии проверяется резервный насос.

9. Опробования элементов управления и защиты турбины.

10. Включение в работу валоповоротного устройства производится при работающем маслонасосе.

11. Подготовка и пуск конденсационной установки.

12. Включение пусковых и основных эжекторов.

13. Подача пара на концевые уплотнения турбины производится для исключения подсоса воздуха при наборе вакуума

14. Подготовка к пуску регенеративной установки.

15. Подготовка к пуску сепараторов-пароперегревателей.

Параллельно (1) идет прогрев паропровода. Идет на пониженном давлении 1-0.5 МПа, до тех пора паропровод прогреется до температуры насыщения. Допустимая скорость прогрева составляет 2 – 4°С. Далее с помощью главной магистральной задвижки или её байпаса повышают давление в паропроводе (обычно это 0,1 – 0,2 МПа/мин). Время прогрева обычно от 40 мин. до 1,5 часов. (2) Включается в работу деаэраторов, с подачей пара от постороннего источника для обеспечения необходимого качества воды.

В конце проверяют прогиб ротора, он не должен превышать 0,03-0,05 мм.

2-ой Этап пуска турбогенератора.

1. Толчок (приведение во вращение) ротора паром производится путем приоткрытия регулирующего клапана либо открытия байпаса главной паровой задвижки.

2. Прогрев турбины при малой частоте вращения. После толчка устанавливается частота вращения ротора 300-600 об/мин (К-500-65 - 350 об/мин, К-220-44 - 600 об/мин, К-2ОО-13О - 500 об/мин и т.д.). При этом валоповоротное устройство должно автоматически отключиться. На этой частоте вращения турбина прослушивается. Для прослушивания подачу пара временно прекращают, но не допускают полного останова ротора. При отсутствии задеваний вращаю­щихся частей за неподвижные турбины оставляют на этой частоте вращения для первоначального прогрева, время которого определяется инструкцией по пуску (К-220-44, К-500-65 - 20 мин, К-200-130 (БН-600) - 5 - 10 мин, но затем на 1200 об/мин - 60 мин для прогрева ЦСД). В этот период и при дальнейших операциях контролируются относительное удлинение ротора, разность температур по ширине фланца (например, для К-220-44 t не более 70°С и при этом есть запас по пределу текучести), разность температур между фланцем и шпильками, разность температур между верхом и низом цилиндров, вибрация подшипников, искривление вала, тепловое расширение корпуса турбины, осевой сдвиг ротора. Все эти величины не должны выходить за указанные в инструкции пределы.

3. Увеличение частоты вращения до рабочей. Оно производится со скоростью, определенной инструкцией, с выдержками на заданных частотах (например, для К-220-44 подъем с 600 до 3000 об/мин производится примерно за 40 мин без выдержек). Необходимость выдержек и их длительность определяется условиями прогрева турбины. Важным моментом является прохождение критического числа оборотов ротора - эта частота вращения должна проходиться быстро.

При 50-70% оборотов начинает развивать достаточный напор главный маслонасос, сидящий на валу турбин. При достаточном напоре вспомогательные насосы могут быть отключены. При 95% оборотов начинает действовать система регулирования турбины, происходит автоматическое перемещение регулирующего клапана на закрытие до состояния, соответствующего расходу пара (если пуск велся с помощью байпаса главной задвижки). На холостом ходу турбина выдерживается установленное время для дальнейшего прогрева, однако длительная работа ее в этом режиме не рекомендуется вследствие перегрева выходного патрубка, что может привести к расцентровке турбины и возникновению вибрации (допустимая длительность: К-220-44 - 12 мин, К-500-65 - 25 мин, К-200-130 - 20-25 мин). Генератор синхронизируют с сетью, включают и набирают минимальную нагрузку, установленную в инструкции.

При вводе в работу маслосистемы турбины критерием возможности продолжения пусковых операций является обеспечение установленной величины давления масла перед подшипниками ТГ – 0,07 МПа на оси турбины.

В турбине К – 500 – 65 предусмотрены специальные маслонасосы для гидроподъема вала, развивающее давление перед подшипниками 3,0 – 4,5 МПа. Эти насосы включаются перед включением валоповоротного устройства (ВПУ) и обеспечивает сравнительно низкий ток нагрузки двигателя последнего - 20 – 40А.

1. Перед толчком турбины должны быть выполнены “критерии безопасности пуска”, в частности:

- ток ВПУ – 20 – 40А;

- давление силового масла в системе регулировании – не менее 1,5 МПа;

- давление свежего пара перед главной паровой задвижкой – больше 6,2 МПа;

- осевой сдвиг - +1,0 ÷ -0,8 мм;

- вакуум в конденсаторе – не хуже 650 мм рт.ст.;

- относительное расширение роторов – в установленных границах для каждого цилиндра;

-разность температур между верхом и низом наружного корпуса ЦВД – не более 35^ºС и т.д.