Система водневого охолодження генератора, принципи, ущільнення генераторів
Постачання генератора воднем виробляється від водневої установки, що складається з електролізної та ресіверів. Якщо поблизу станції є електролізний завод, то на станції споруджується приміщення для розвантаження, зберігання та розряджання водневих балонів. Балони доставляють у контейнерах, потім їх приєднують до розрядного колектора. Тиск тут близько 15 МПа. Через редуктор здійснюється зв'язок із колектором ресиверів. Нормально до колектора ресиверів та пов'язаної з ними водневої лінії Г підключені 1-2 ресивери. Інші призначені для зберігання аварійного запасу водню. Тиск у ресиверах 0,3-0,5 МПа (контролюється манометрами). Запобіжні клапани захищають ресивери від підвищення тиску газу. Вогнеперешкодники служать для запобігання проникненню вогню в ресивер при загорянні водню, що виходить з клапана, як від випадкової іскри, так і від самозаймання, можливого при великій швидкості водню.
Вогнеперегородники виконуються у вигляді циліндра заввишки 0,4-0,5 м, діаметром 0,1 м, заповненого дрібним гравієм. Внизу циліндра - сітка, що не допускає падіння гравію в трубу.
Рис.1. Схема водневої установки 1 – балони у контейнерах; 2 – розрядний колектор; 3 – редуктор; 4 – колектор ресиверів; 5 – ресивери; 6 – манометри; 7 – запобіжні клапани; 8 – вогнеперешкодники.
За ПТЕ: Сумарна ємність ресиверів повинна бути такою, щоб запас водню в них дорівнював десятиденній експлуатаційній витраті плюс кількість, необхідна для заповнення генератора з найбільшим газовим обсягом.
Олія надходить у канавку і ділиться на два потоки: 1) у бік повітря (створює масляну плівку між вкладишем і диском, а також здійснює мастило поверхонь, що труться, і їх охолодження); 2) другий - вбік водню (при цьому тиск олії більший за тиск водню на 0,035-0,09 МПа). Витрата олії невелика: 3-5 л/хв. Пружина створює додаткові зусилля. Робоча поверхня торцевого ущільнення виконується з бабіту. При порушенні маслопостачання він плавиться і не допускає серйозніших порушень.
Розглянемо схему маслопостачання ущільнень генератора (рис.3)
Переведення генератора з повітря і навпаки виконується з попереднім витісненням цих газів вуглекислим газом або азотом, щоб не допускати утворення вибухонебезпечної суміші. Схема вуглекислотної установки аналогічна водневої.
Є вуглекислотні балони 1 і ресивери 5, розрядний колектор 2 і колектор ресиверів 4, від якого відходить лінія до Р. Для прискорення процесу розрядки балонів на лінії встановлюється паровий або водяний випарник 3. Щоб не було обмерзання розрядного колектора і вентилів під 10 - 20°С. У балонах вуглекислота знаходиться в рідкому стані, після випарника - газ, що йде в ресивери. Розрядний колектор поміщений у трубу великого діаметра, за якою циркулює вода, що доповнює випарник і прискорює розрядку балонів.
Ущільнення генератора На генераторах із безпосередньою системою охолодження застосовують торцеві ущільнення. Вони можуть мати різну конструкцію, але ідея багатьох схожа. Розглянемо принцип впливу ущільнень (рис.2). 1-торцевий упорний диск на валу генератора, 2-вкладиш ущільнення, 3-корпус ущільнення, 4- пружина, 5-канавка, по якій проходить ущільнюючу олію, 6-бабітовий вкладиш. Мал.2
Основним джерелом маслопостачання ущільнень є інжектор, в сопло якого подається олія із системи регулювання. За рахунок ежектуючогодії струменя температура олії на виході менша на 4-6, ніж у системі регулювання.
рис.3. Схема маслопостачання ущільнень генератора 1 – генератор; 2 – інжектор; 3,4 - маслонасоси; змінного та постійного струму; 5 – регулятор тиску; 6 – імпульсна трубка; 7 – зливна труба; 8 – маслоохолоджувач; 9 – масляні фільтри; 10 – розширювальний бачок; 11 - бачок маслопродувки; 12 - бак маслоагрегату; 13 - маслобак турбіни; 14 – вентилятор; 15 - маслоуловлювач. Маслонасоси змінного та постійного струму є резервними і нормально не працюють. Вони пускаються при зниженні тиску олії, спочатку один, потім інший. На зупиненому генераторі працює лише маслонасос змінного струму. Маслонасос постійного струму знаходиться у резерві. Після інжектора з напірного колектора олія надходить у регулятор тиску (РД), який підтримує заданий перепад між олією та воднем. Для цього імпульсною трубкою до верхньої частини РД подається водень з генератора. Надлишок олії РД скидає у зливальну трубу. Також масло можна подати через вентиль крім РД (у разі несправності). Далі масло проходить через маслоохолоджувач (може і крім нього), масляні фільтри 9, потрапляє в розширювальний бачок і звідти на ущільнення Г. Масло, що зливається з ущільнень у бік водню, потрапляє в бачок продування, а потім в бак маслоагрегату і масло турбіни. РД мастила, що застосовуються в схемах маслопостачання ущільнень, повинні працювати виключно надійно. Якщо тиск олії більший за норму, то олія потрапляє в Г, а в ущільненнях, де олія притискає вкладиш до диска, відбудеться підплавлення вкладиша. Якщо РД занизить тиск, то водень прорветься через ущільнення, потрапивши до камер підшипників, почне разом з маслом викидатися назовні через зазор між валом імаслоуловлювач підшипника, створюється небезпека займання водню від іскріння на щітковому апараті ротора. При зниженні тиску станеться підплавлення вкладишів. Навіть у нормальному режимі масло захоплює частину водню, який частково відокремлюється від масла в бачку продування і повертається в Г, а частково надходить у зливні маслопроводи та маслобак турбіни. Водень поступово накопичуватиметься у верхніх частинах маслопроводів та маслобака турбіни. Суміш його з повітрям стане вибухонебезпечним. Для видалення цієї суміші використовується вентилятор, при цьому пара масла затримується в маслоуловлювачі. Отже, при нормальному режимі в РД р = 0,03-0,09 МПа, температура олії на зливі у бік повітря tвих = 65°С, різницю вхідної та вихідної олії не більше 30°С, температура бабіту 80°С . Вміст водню в зливних маслопроводах із ущільнень — не вище 1%, а в газовому обсязі маслобака взагалі повинен бути відсутнім. Чистота водню нормується, вологість має перевищувати 85% при робочому тиску. Один із показників нормальної роботи - величина витоку водню. Корпус Р повіряється на газощільність. Після ремонту чи монтажу корпус Р заповнюється повітрям, тиск якого більше, ніж робоче на 0,1 МПа (цей процес називають опресовуванням), цим виявляється і усувається витік. Потім знижують тиск до робітника і залишають Р на добу. Нормальним вважається витік не більше 1,5% обсягу Г. При нормальній експлуатації також стежать за витіканням, при зниженні тиску здійснюють підживлення. Велика текти, як правило, відразу не з'являється, тому постійний контроль дозволяє своєчасно виявити витік. Витрата на підживлення та продування не повинна перевищувати 10% кількості водню при робочому тиску. Для пошуку місць витоку використовується мильний розчин, течешукач іпереносний газоаналізатор. На працюючому Г використовують мильний розчин або газоаналізатор, на зупиненому - додають у повітря фреон і визначають течешукачем.
Усунення ненормальностей у роботі газо-масляної системи Газова панель генератора обладнана рядом світлових табло та звуковими сигналами: «Знизилася чистота водню в генераторі». Найчастіше більше злив олії у бік водню. Необхідно продути свіжим воднем, перевірити злив. «Знизився тиск водню в генераторі». Підживити та перевірити. Причиною може бути зниження температури при зниженні навантаження, якщо немає автоматики. Може бути несправний РД або розрив трубки газоохолоджувачі. Витіки спочатку маленькі, потім збільшуються. Якщо не вдалося усунути причину, Г відключають і витісняють водень вуглекислотою. «Підвищилася температура олії на зливі з ущільнень». Слід перевірити температуру бабіту, масла, що входить. Причиною може бути несправність охолоджувачів або дефект ущільнень. «З'явилася вода чи олія у корпусі генератора». Необхідно злити воду або олію з УЖИ і перевірити, як швидко накопичиться рідина знову. Причини: текти у газоохолоджувачі, перевищення тиску води над воднем. Газоохолоджувачі відключаються по черзі на 1-2 години, роблять заглушки. Дозволяється заглушувати трохи більше 5-10% загальної кількості трубок. Іншою причиною може бути відпотівання газоохолоджувачів, підвищена вологість водню. Необхідно підвищити температуру води, зменшити вологість шляхом продування. Причиною появи олії може бути збільшення зливу у бік водню. «Підплавився бабіт». Причина - зниження тиску або припинення надходження олії. Наслідки серйозні. З'являється дим та викид олії з підшипників, знижується тиск водню. Генератор має бути аварійно зупинено. Читайте так само структурі передачі електроенергії на нашому сайті.