ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Определение зазоров в проточной части в процессе эксплуатации паровых турбин из "Исследование мощных паровых турбин на электростанциях " В процессе эксплуатации современных паровых турбин большой мощности при различных режимах работы возможны значительные взаимные перемещения ротора и статора как в осевом, так и в радиальном направлении, приводящие к изменению осевых и радиальных зазоров. [c.170] С одной стороны, перераспределение радиальных и изменение осевых зазоров может вызвать задевание в проточной части, например в уплотнениях, и износ уплотнительных гребней, что приведет к снижению экономичности турбины или серьезным повреждениям лопаточного аппарата, дисков и т.д. [c.170] С другой стороны, стремление избежать задевания может привести к необоснованно завышенным зазорам или ограничению маневренных возможностей турбины (увеличение времени пуска, ужесточение нормативных скоростей прогрева, нагружения и т.д.). [c.170] Таким образом, для назначения оптимальных зазоров и разработки режимов эксплуатации необходимо знать характер и пределы изменения зазоров во всем возможном диапазоне эксплуатационных режимов. [c.170] В настоящее время экспериментальное изучение относительных перемещений роторов в проточной части турбины становится обязательной частью комплекса пусконаладочных и исследовательских работ, проводимых на головных энергоблоках. [c.170] Такое изучение на головных образцах турбин вызывается необходимостью уточнения граничных условий теплообмена, а также трудностями расчетного определения температурных полей турбины и деформаций в реальных условиях эксплуатации. [c.170] Ниже будет показано, что на основании результатов исследований возникла необходимость в корректировке назначенных осевых и радиальных зазоров в проточных частях моищых паровых турбин мощностью 200 и 1200 МВт. [c.170] В комплект аппаратуры входят датчики зазоров (осевых, радиаль-ньк), приспособления для их крепления и вьшода проводов из проточной части и измерительное устройство. Устройство датчиков для измерения зазоров и примеры их установки внутри турбины рассмотрены в гл. 3, а также в [55]. [c.171] Датчики радиальных зазоров, как правило, располагают в местах, где ожидаются наибольшие изменения радиальных зазоров и имеется гладкая поверхность ротора, относительно которой измеряются перемещения. Датчики осевых зазоров устанавливаются с учетов возможностей получения достоверной информации с помощью измерительной аппаратуры и технических возможностей установки датчиков в турбине. [c.171] Исследования выполняются, как правило, на переменных режимах при пусках из различных тепловых состояний, при остановах турбины, включая и сбросы нагрузки, а также на стационарных режимах после продолжительной работы турбины на данной нагрузке. [c.172] Рассмотрим основные результаты исследования радиальных перемещений элементов статора и ротора мощных паровых турбин [125-129]. Во всех исследованиях было установлено, что перераспределение назначенных радиальных зазоров начинается уже в период монтажа турбины за счет упругих деформаций при сборке и затяжке цилиндров. [c.172] например, на стационарных режимах работы турбины К-800-240-3 в ЦВД происходит изменение радиальных зазоров по сравнению с установочными, причем верхние зазоры увеличиваются, а нижние - уменьшаются, максимальное увеличение равно 0,85 мм. При нагрузках, близких к номинальным, это увеличение в основном равно 0,5-0,6 мм, а нижние зазоры уменьшаются на 0,3-0,9 мм. [c.172] На стационарных режимах в ЦСД при установившемся тепловом состоянии происходит следующее перераспределение зазоров по сравнению с установочными верхние зазоры меньше установочных на 0,5-0,6 мм, а нижние больше установочных на 1-0,7 мм. Это объясняется, главным образом, смещением оси статора относительно оси ротора вниз, а также упругими деформациями и различными термическими удлинениями элементов статора и ротора. [c.172] В результате исследований было установлено, что уменьшение зазоров в ЦСД с учетом вертикальных и горизонтальных перемещений достигает 1,4 мм и происходит, как правило, в левой верхней четверти (если смотреть со стороны регулирования). В других четвертях имеется определенный запас по зазорам, что дает возможность произвести корректировку радиальных зазоров в ЦСД. [c.172] На переменных режимах работы турбины К-800-240-3 перераспределение радиальных зазоров происходило следующим образом. [c.172] При пуске турбины из неостывшего состояния температура цилиндров, контролируемая с помощью термопар, установленных в районе паровпуска ЦВД и ЦСД сверху и снизу, была 290-330°С, температура датчиков зазоров ЦВД составляла 310°С, а датчиков ЦСД - 325-С. [c.172] В момент разворота температурное состояние ЦВД и ЦСД не изменялось, поэтому нужно считать, что температурная расцентровка отсутдгвует. По мере прогрева ЦСД до 400°С смещение оси цилиндра вниз уменьшилось на 0,4 мм (т.е. имеющийся вначале прогиб цилиндра вниз стал меньше). В горизонтальном направлении смещение осей практически осталось неизменным. Необходимо заметить, что максимальное смещение оси ЦСД в процессе пусков по отношению к установочным зазорам составило в вертикальном направлении - 1 мм, а в горизонтальном - +0,6 мм, т.е. ось ЦСД по отношению к оси ротора была смещена вниз и вправо. [c.173] Измерения динамической составляющей радиальных зазоров показывают, что при развороте турбины возникали колебания РВД и РСД. Максимальные размахи колебаний имели место при частоте вращения около 1500 об/мин и составляли для РВД 100 мкм, для РСД 230 мкм. Далее при выходе на холостой ход значения колебаний становились меньше, чем порог чувствительности измерительной аппаратуры, равный 50 мкм. [c.173] Были выполнены измерения динамической составляющей радиальных зазоров в ЦВД и ЦСД во время испытаний турбины по сбросу и набросу нагрузки. Результаты показывают, что при резких сбросах и набросах нагрузки могут возникать колебания ротора с двойной амлитудой, достигающей 900 мкм в ЦВД и 650 мкм в ЦСД. [c.173] Вернуться к основной статье