14. Система воздушного охлаждения и уплотнения.

14.1. Назначение системы.

Система воздушного охлаждения и уплотнения предназначена для охлаждения го­рячих узлов газовой турбины и уплотнения подшипников турбины и осевого компрес­сора.

Системой предусмотрено охлаждение следующих узлов газовой турбины (см.рис.10):

- дисков турбин 1-й и 2-ой ступеней;

- сопловых лопаток и обойм этих лопаток турбины 1-й ступени;

- корпуса турбины,

- выхлопного устройства и опор внутреннего корпуса турбины.

14.2. Работа системы.

Охлаждающий и уплотняющий воздух, поступающий из осевого компрессора, включает в себя:

а) воздух, отбираемый за 10-й ступенью ОК;

б) воздух, прошедший через уплотнения за последней 16-ой ступенью ОК;

в) выпускной (цикловой) воздух компрессора.

Воздух, отбираемый за 10-й ступенью ОК (рис.10) используется для охлажде­ния и уплотнения подшипников №№ 1,3,4, охлаждения диска 2-ой ступени турбины и диска 1-ой ступени турбины со стороны подшипника №3. Перед тем, как поступить на подшипники, уплотняющий воздух проходит через центробежный сепаратор, в кото­ром удаляются инородные частицы. Сепаратор очищается путем непрерывной про­дувки воздухом.

Кроме того, воздух, отбираемый за 10-й ступенью, по воздухопроводу поступа­ет для охлаждения задней части корпуса турбины и опор внутреннего корпуса турби­ны.

Воздух, прошедший через уплотнения за последней 16-ой ступенью ОК ис­пользуется для уплотнения подшипника №2 и для охлаждения диска 1-ой ступени турбины со стороны второго подшипника. Уплотняющий воздух из второго подшипни­ка выпускается в атмосферу.

Расход воздуха для уплотнения подшипников и охлаждения узлов турбины ре­гулируется путем установки в воздухопроводах шайб определенного диаметра.

Цикловой воздух после осевого компрессора поступает в воздухораспредели­тельные кожухи камеры сгорания и охлаждает узлы камер сгорания, обойму сопловых лопаток 1-ой ступени турбины и сегменты статора над рабочим колесом 1-ой ступени. Часть воздуха, обтекающего удерживающее кольцо соплового аппарата, входит внутрь сопловых лопаток и охлаждает их.

31

15. ПРОТИВОПОМПАЖНАЯ СИСТЕМА ОСЕВОГО КОМПРЕССОРА.

15.1. Назначение и состав системы.

Противопомпажная система осевого компрессора предназначена для пре­дотвращения в осевом компрессоре пульсации давления в режимах запуска и оста­нова турбины.

На турбоагрегате с рекуперативным циклом Противопомпажная система ОК со­стоит из (см. рис.10):

- антипомпажных клапанов осевого компрессора VA2-1, VA2-2;

- соленоидного клапана 20СВ-1;

- фильтра;

- конечных выключателей ЗЗСВ-1,2;

- сбросных клапанов VA ВВ-2,3 (см. рис.1 а);

- соленоидных клапанов 20ВВ-2,3(см. рис.1а);

- системы воздухопроводов.

15.2. Работа системы.

Перед запуском турбоагрегата соленоидные клапаны 20ВВ-2.3 (см. рис.1а) при' появлении сигнала готовности L4 возбуждаются, сбросные клапаны VA ВВ-2,3(см. рис.1а) на линии сброса циклового воздуха из рекуператоров закрываются и остают­ся закрытыми на весь период работы турбоагрегата.

При запуске турбоагрегата антипомпажные клапаны OK VA2-1, VA2-2 открыты под действием пружин. Воздух, забираемый от 10-й ступени ОК, сбрасывается в вы­хлопную шахту.

Положение противопомпажных клапанов контролируется конечными выключа­телями ЗЗСВ-1,2, сигналы от которых заведены в контура разрешения последова­тельности запуска системы управления MARK-V.

При достижении ротором ТВД 90% оборотов, система управления MARK-V воз­буждает соленоидный клапан 20СВ-1. Воздух управления направляется под привод­ные поршни клапанов VA2-1, VA2-2, сжимая пружину. Клапаны закрываются и пере­крывают выпуск воздуха с 10-й ступени в выхлопную шахту.

При останове турбоагрегата по достижении скорости ТВД 90% оборотов соле­ноидный клапан 20СВ-1 обесточивается, воздух управления антипомпажными клапа­нами VA2-1, VA2-2 сбрасывается в атмосферу, клапаны открываются. Воздух с 10-й ступени ОК сбрасывается в выхлопную шахту.

Сбросные клапаны VA ВВ-2,3 при аварийном останове турбины сразу открыва­ются, воздух с выхода ОК через выхлопную шахту сбрасывается в атмосферу.

При нормальном останове сбросные клапаны VA ВВ-2,3 открываются по дос­тижении скорости ТВД 95% оборотов.

Возможно внезапное открытие сбросных клапанов во время работы агрегата при снижении давления газа в системе управления этими клапанами до Р=5кг/см².

32

16. ПРОТИВОПОЖАРНАЯ СИСТЕМА ТУРБОАГРЕГАТА. 16.1. Назначение и состав системы.

Противопожарная система с использованием газа С0₂ предназначена для об­наружения и тушения пожара в отсеках турбины и вспомогательного оборудования путем понижения концентрации кислорода в воздухе до пределов, недостаточных для горения (с21% до 15%) и для поддержания этой концентрации в течение длительного времени путем подачи С0₂ через систему трубопроводов и распылителей в отсеки турбины и вспомогательного оборудования.

Противопожарная система выполняет непрерывный контроль за пожаробезо-пасностью, выдаёт световую и звуковую сигнализацию при возникновении пожара, выдаёт команду на аварийный останов турбоагрегата.

Состав системы (см.рис.11):

- 9 баллонов с С0₂, соединённых между собой и находящихся в специальном отсе­ке;

- 19 форсунок-распылителей, 13 из которых расположены в отсеках турбины, а 6 - в отсеке вспомогательного оборудования;

- 7 контактных датчиков пожара, 2 из которых расположены в отсеке вспомогатель­ного оборудования, 3 - в турбинном отсеке, 2 - в отделении выхлопа;

- электронная плата 1801-S, расположенная на щите управления MARK-V;

- плата промежуточных реле 1820, расположенная на щите управления MARK-V:

- стойка свето-звуковой сигнализации на турбоагрегате.

На стойке перед турбоагрегатом установлены:

- ревун оповестительного сигнала;

- красный проблесковый фонарь тревоги:

- зеленая лампа исправного состояния системы;

- оранжевая лампа неисправностей в системе:

- красная лампа выпуска С0₂.

Все баллоны с С0₂ разделены на две группы:

первая группа состоит из 4 баллонов;

- вторая группа состоит из 5 баллонов.

Газ С0₂ из 4-х баллонов первой группы поступает в первичный трубопровод и служит для быстрого понижения концентрации кислорода в отсеках турбины и вспомогательного оборудования.

Углекислота из 5-ти баллонов второй группы поступает во вторичный трубопровод и служит для поддержания низкой концентрации кислорода в течение длительного времени. Разница во времени подачи С0₂ из двух групп баллонов дости­гается использованием различных размеров выпускных сопел распылителей на тру­бопроводах первичной и вторичной систем. Выпускные сопла распылителей первич­ной системы имеют большие размеры и поэтому обеспечивают быструю подачу С0₂ для понижения концентрации кислорода, а выходные сопла распылителей вторичной системы имеют небольшие размеры и обеспечивают сравнительно медленную пода­чу С0₂ для поддержания требуемой концентрации на протяжении длительного перио­да времени.

33

2 баллона (по одному в каждой группе) с С0₂ являются пилотными и снабжены управляющими головками, срабатывающими по электрическому сигналу от любого из датчиков пожара.

Датчики пожара, установленные в отсеках турбины и вспомогательного оборудования срабатывают при превышении следующих температур:

- в отсеке вспомогательного оборудования датчики 45FA-1, 45FA-2 - 163°С;

- в отсеке турбины датчики 45 FT -1,2,3 - 232°С;

- в отделении выхлопа датчики 45 FT-4,5 - 315°С.

16.2. Работа системы.

Основу системы пожаротушения составляют дискретные датчики пожара, кото­рые, при достижении определённой температуры окружающей среды, подают сигнал тревоги на систему сигнализации и тушения пожара.

Система сигнализации и тушения пожара предназначена для использования в 2-х режимах работы:

- однозонный режим - с использованием одной петли пожарных датчиков, когда срабатывание любого из датчиков приводит к тушению пожара;

- режим перекрещивающихся зон - с использованием двух петель пожарных датчиков, когда срабатывание датчика одной петли приводит к предупрежденю о по­жаре, а тушение пожара происходит в случае подтверждения, т. е. срабатывания по­жарного датчика из второй петли.

Данный алгоритм описывает однозонный режим работы системы, когда используется только вторая петля.

При срабатывании любого из пожарных датчиков на лицевой панели платы 1801-S (см. рис. ниже), расположенной на щите управления MARK-V загораются крас­ные светодиоды "А", а также красный светодиод "DIS", информирующий о включении алгоритма тушения пожара. На стойке перед агрегатом мигает красный сигнал трево­ги и включается звуковая сигнализация. Кроме этого сигнал тревоги поступает на сис­тему управления MARK-V, что приведет к останову турбины и отключению вентиля­ции охлаждения.

По истечении времени 30 секунд с начала подачи сигнала противопожарной тревоги, поступают электрические сигналы на соленоидные клапаны 45 CR-1, 45 CR-2 пилотных баллонов. Клапаны открываются, под давлением С0₂ пилотных баллонов срабатывают остальные 7 баллонов и С0₂ под давлением поступает в коллектор, а затем через распылители - в отсеки турбины и вспомогательного оборудования. Кроме этого под действием С0₂ закроются вентиляционные заслонки кожуха турби­ны.

Сигнал от реле давления 45 СР-1, установленного в коллекторе С0₂, через плату промежуточных реле 1820 (см. рис. ниже) поступит на электронную плату 1801-S, что приведет к снятию напряжения с соленоидных клапанов 45 CR-1, 45 CR-2, а также на систему управления MARK-V, которая проинформирует оператора о нача­ле тушения пожара. На стойке перед турбоагрегатом загорается красная лампа, ин­формирующая о выпуске С0₂.

С момента начала тушения пожара ( поступления С0₂ коллектор), кнопкой "RESET" на лицевой панели платы 1801-S можно отключить звуковую и световую сиг­нализации тревоги ( если петля пожарных датчиков в это время вернулась в нормальное состояние).

34

После тушения пожара ( выпуска всего газа С0₂ из баллонов) кнопкой "RESET" необходимо привести систему в исходное состояние для дальнейшей нормальной работы, а также заполнить все пустые баллоны газом С0₂.

Кроме названных выше сигналов на лицевую панель платы 1801-S выведена сигнализация (см. рис. ниже):

- зеленый светодиод ""- сигнализирует режим перекрещивающихся зон ( с использованием 2-х параллельных петель пожарных датчиков);

В описанном алгоритме используется только одна вторая петля, поэтому светодиод

не горит.

- желтые светодиоды "М" - сигнализируют неисправность петли (обрыв или короткое замыкание);

- желтый светодиод "TS" - сигнализирует незаполненность баллонов С0₂. В данном алгоритме сигнал о незаполненности баллонов в систему тушения не введен, а введен непосредственно в систему управления MARK-V, поэтому светодиод "TS" не дает возможности контролировать незаполненность баллонов.

- желтый светодиод "FF" - сигнализирует о неисправности контролируемых линий ( обрыв или короткое замыкание) зоны;

- зеленый светодиод "AUT" - сигнализирует автоматический режим работы системы. В описываемом алгоритме система все время находится в автоматическом режиме, поэтому светодиод "AUT" горит постоянно.

Кроме этого линия (петля) слежения за пожаром оснащена трехпозиционным переключателем, который используется при наладке системы. При нормальной работе системы переключатель должен находиться в среднем положении.

В случае необходимости; тушение пожара можно произвести вручную, нажав кнопку ручного выпуска С0₂ (43СР-1), или механическим путём, выдернув чеку с баллонов. Кнопка и рычаг находятся в одном помещении с баллонами С0₂.

При уменьшении веса любого из баллонов С0₂ ниже допустимой величины, на мониторе системы управления высветится предупредительная сигнализация.

Перед эксплуатацией системы необходимо произвести контрольное взвешивание всех баллонов с С0₂. Первоначальный вес баллона выбит у основания головки баллона (40кг). При потере веса баллона с С0₂ более 10% от первичной за­правки баллон следует дозаправить.

После заправки величину заряда и дату заправки указывают на бирке, привязанной к баллону, за подписью лица, ответственного за пожарную безопасность КС.

36

17. СИСТЕМА ВЕНТИЛЯ ЦИИ АГРЕГАТА.

17.1. назначение и состав системы.

Система вентиляции предназначена для поддержания определённых температурных режимов в отсеках турбоагрегата.

В систему входит (см. рис. 12):

- два вентилятора (88ВА-1, 88ВА-2);

- система воздуховодов;

- четыре заслонки, приводимые в действие системой пожаротушения С0₂;

- термодатчики (ТЕ-ВА-1, ТЕ-ВТ-1, 26ВА-1, 26ВТ-1);

• реле перепада давления (63АТ-1).

17.2. Работа системы.

ха.

Воздух для вентиляции турбоагрегата забирается из системы циклового воздуха

Из двух вентиляторов один (по выбору) является основным, второй - резервным.

Оба вентилятора двухскоростные.

Вентиляция отсеков вспомогательных механизмов, турбинного и муфты про-мвала агрегата начинается с момента подачи пускового сигнала включением первой скорости основного вентилятора. После включения первой скорости основного венти­лятора, включается 30-ти секундный таймер. Если в течение этого времени давление в системе воздуховодов не поднимется выше 12мм Н₂0, что контролируется реле пе­репада давления 63АТ-1, включится первая скорость резервного вентилятора, основ­ной вентилятор отключается. При этом появляется сигнализация о работе резервного вентилятора.

На работающей турбине падение давления ниже 12мм Н₂0 в течение более 15 секунд вызовет останов основного и пуск резервного вентилятора.

Управление вентиляцией по температуре производится датчиками ТЕ-ВА-1 и ТЕ-ВТ-1 (см, рис. 12), расположенными во вспомогательном отсеке и отсеке муфты промвала соответственно.

При повышении температуры выше 60°С во вспомогательном отсеке или выше 80°С в отсеке муфты промвала датчики через систему управления MARK-V включает вторую скорость работающего вентилятора.

При повышении температуры выше 70°С датчик 26ВА-1 (26ВТ-1) (см. рис.12) выдаёт сигнал на останов турбины. На мониторе системы управления появляется аварийная сигнализация.

При понижении температуры ниже 47°С в отсеке муфты промвала или ниже 60°С во вспомогательном отсеке вентилятор переходит на первую скорость враще­ния.

После останова турбоагрегата датчик ТЕ-ВТ-1 выключает вентиляцию охлаж­дения при понижении температуры в отсеке муфты промвала ниже 40°С.

Если на работающем турбоагрегате появляется загазованность выше 10% от НПВ, включается вторая скорость вентилятора.

При пожаре в контейнере турбины или при срабатывании реле выпуска С0₂ (45СР-1) подаётся сигнал на выключение вентиляции.

При выпуске С0₂ закрываются шибера воздуховодов на выпуске в атмосферу, о чём сигнализируют конечные выключатели ЗЗВА-1, ЗЗВА-2, ЗЗВА-3 и шибер на входе вентиляции в контейнер - ЗЗВА-4 (см. рис.12 ).

37

18. СИСТЕМА УТИЛИЗАЦИИ ТЕПЛА. 18.1,Назначение и состав системы.

Система предназначена для использования тепла выхлопных газов турбины в целях получения горячей воды для нужд компрессорной станции (см.рис.13).

В систему утилизации входят:

- котёл - утилизатор, подключённый к теплотрассе, через который проходят вы­- хлопные газы параллельно рекуператору;

- заслонка, которая установлена перед котлом для регулирования потока проходя­щих через него выхлопных газов;

- электропривод заслонки;

- контрольно-измерительные приборы для контроля за тепловым режимом работы;

- система регулирования и оповестительной сигнализации, реализуемая системой управления MARK-V.

В состав приборов входят:

- термометр для выхлопных газов на входе (TI 409);

- термометр для выхлопных газов на выходе (TI 410);

- термометр для воды на входе (TI 408);

- термометр для воды на выходе (TI 405);

- манометр для воды на входе (PI 403);

- манометр для воды на выходе (PI 404);

- термореле, настроенное на включение предупреждения при достижении темпера­- туры воды на выходе 120°С (TSH 408);

- термореле, настроенное на включение предупреждения при достижении темпера­- туры воды на выходе 130°С (TSHH 409);

- датчик - реле давления, настроенный на включение предупреждения при дости­жении минимального давления воды на выходе ниже 6 BAR (PSL405):

- датчик температуры воды на выходе, необходимый для получения аналогового сигнала на вход регулятора (ТТ 410);

- предохранительный клапан, настроенный на превышение давления воды в котле выше 11 KгC/cм² (PSV401).

Управление положением заслонки имеет два режима:

- дистанционый;

- местный.

Дистанционный режим предполагает управление заслонкой через систему управления MARK-V и также имеет два режима:

- ручной:

- автоматический.

18.2. Работа системы.

При ручном управлении оператор кнопками "Ручное открытие", "Ручное закры­тие" на экране "Управление температурой выхлопа котла" монитора, вручную за­давая % открытия/закрытия, заставляет заслонку открываться/закрываться на оп­ределённую величину.

39

При автоматическом режиме работает автоматическая система регулирования, которая предусматривает поддержание заданной температуры воды на выходе из котла-утилизатора. Температура воды задаётся оператором в градусах Цельсия кнопками "Установленное увеличение", "Установленное уменьшение" на экране "Управление температурой выхлопа котла" монитора.

Величина переменной процесса контролируется температурным датчиком ТТ410.

При достижении очень высокой температуры воды (130°С), либо при низком давлении воды на выходе (ниже 6 BAR) заслонка полностью закрывается, и это состояние блокируется.

Сброс блокировки осуществляется курсором на экране "Система регенерации и утилизации" монитора.

Оповестительная сигнализация высвечивается на экране монитора при появ­лении предупреждающих сигналов:

высокая температура воды на выходе (120°С);

очень высокая температура воды на выходе (130°С);

низкое давление воды на выходе (ниже 6 BAR).

На экране "Система регенерации и утилизации" монитора видно открытое, за­крытое и промежуточное положение заслонки.

При дистанционном управлении заслонкой переключатель на местном пульте управления электропривода должен быть в положении "Автоматическое".

Местный режим управления заслонкой осуществляется кнопками с местного пульта управления. При этом переключатель на пульте-должен быть в положении "Местное"("Ручное").

При отсутствии электропитания на приводе, открытие/закрытие заслонки осу­ществляется ручным вращением маховика на приводе в нужном направлении.

Перед пуском газовой турбины, при использовании котла-утилизатора, необхо­димо:

- заполнить котел водой, открывая для этого отсечные краны на входе и выходе водопровода для обеспечения циркуляции воды;

- выпустить воздух из котла при заполнении, открывая выпускной кран, пока не появится вода;

Примечание. Заслонка должна быть в закрытом положении.

- на местном пульте управления электропривода переключатель поставить в по­ложение "Автоматическое" и зафиксировать;

- подать электропитание с МСС на электропривод заслонки;

- после этого на экране "Система регенерации и утилизации" монитора сквитировать и сбросить сигнализацию.

Безопасный режим работы обеспечивается соблюдением следующих требова­ний:

рабочее давление воды в котле должно находиться в пределах 6-9 BAR:

заполнять котёл водой можно только на остановленном агрегате при температуре трубных пучков ниже 100°С;

при появлении предупредительной сигнализации на мониторе необходимо неза­медлительно выяснить и устранить причину:

запрещается опорожнять трубные пучки при работающем агрегате;

при низкой температуре окружающей среды на неработающем агрегате необходи­мо через дренажный кран слить воду из котла:

40

- перепад давления воды на котле не должен превышать 1,5 КгС/см², в противном случае необходимо во время ремонта агрегата очистить трубный пучок со стороны воды от загрязнений и, перед пуском его в работу, провести испытание на утечки давлением 16,5 КгС/см²;

- при эксплуатации с отключённым "сухим" котлом (отсутствует циркуляция воды через котёл), заслонка должна быть закрыта, а дренажный и выпускной краны от­крыты.

В случае останова и вывода агрегата в длительный резерв или ремонт, необ­ходимо сообщить об этом службе ТВС и согласовать с ней положение отсечных кранов на входе и выходе воды котла-утилизатора. Закрытие отсечных кранов производить после остывания трубного пучка ниже 100°С.

41