Книги по разным темам Pages:     | 1 | 2 | 3 |

Министерство образования Российской Федерации

ГОУ Уральский государственный технический университет — УПИ

В. Н. Родин, А. Г. Шарапов, Б. Е. Мурманский, Ю. А. Сахнин, В. В. Лебедев, М. А: Кадников, Л. А. Жученко

РЕМОНТ ПАРОВЫХ ТУРБИН

Учебное пособие

под общей редакцией Ю. М. Бродова В. Н. Родина

Екатеринбург 2002

ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ

ТЭС — тепловая электрическая станция

АЭС — атомная электрическая станция

ППР — планово-предупредительный ремонт

НТД — нормативно-техническая документация

ПТЭ — правила технической эксплуатации

СТОИР— система технического обслуживания и ремонта

САР — система автоматического регулирования

ЭРП — энергоремонтное предприятие

Р — цех централизованного ремонта

РМУ — ремонтно-механический участок

РД — руководящий документ

ОППР — отдел подготовки и проведения ремонтов

КИП — контрольно-измерительные приборы

МЗ — Ленинградский механический завод

ХТЗ — Харьковский турбинный завод

ТМЗ — Турбомоторный завод

ВТИ — Всесоюзный теплотехнический институт

ЦВД — цилиндр высокого давления

ЦСД — цилиндр среднего давления

ЦНД — цилиндр низкого давления

ПНД — подогреватель низкого давления

ПВД — подогреватель высокого давления

КТЗ — Калужский турбинный завод

МПД — магнитопорошковая дефектоскопия

УЗК — ультразвуковой контроль

ЦКБ "Энергопрогресс" — центральное конструкторское бюро "Энергопрогресс"

ВПУ — валоповоротное устройство

РВД — ротор высокого давления

РСД — ротор среднего давления

РНД — ротор низкого давления

ЧВД — часть высокого давления

ЧСД — часть среднего давления

ЧНД — часть низкого давления

ТВ К — токовихревой контроль

ЦД — цветная дефектоскопия

ОТК — отдел технического контроля

ТУ — технические условия

МФЛ — металлофторопластовая лента

НЧВ — низкочастотная вибрация

ГПЗ — главная паровая задвижка

ЗАБ — золотник автомата безопасности

КПД — коэффициент полезного действия

КОС — клапан обратный соленоидный

ВТО — восстановительная термообработка

Т.У.Т. — тонны условного топлива

Х.Х. — холостой ход

ПРЕДИСЛОВИЕ

Энергетика, как базовая отрасль, определяет "здоровье" экономики страны в целом. Состояние дел в этой отрасли промышленности за последние годы осложнилось. Это определяется рядом факторов:

0. недогруженностью оборудования, что, как правило, приводит к необходимости работы турбин (и другого оборудования ТЭС) на режимах, не соответствующих максимальной экономичности;
1. резким сокращением ввода новых мощностей на ТЭС;
2. моральной и физической старостью почти 60 % энергооборудования;
3. ограниченностью поставок и резким ростом стоимости топлива для ТЭС;
4. нехваткой средств на модернизацию оборудования и других.

Паровые турбины являются одним из наиболее сложных элементов современной энергетической установки ТЭС, что определяется высокой частотой вращения роторов, высокими параметрами пара, большими статическими и динамическими нагрузками, действующими на отдельные элементы турбины, и рядом других факторов. Как показано в [1...6], повреждаемость паровых турбин составляет 15...25 % от повреждаемости всего оборудования ТЭС. В связи с этим вопросы своевременного и качественного ремонта паровых турбин являются в настоящее время одними из самых актуальных и сложных среди тех, которые приходится решать работникам ТЭС.

В блоках специальных дисциплин стандартов и учебных планов большинства энергетических и энергомашиностроительных специальностей вузов дисциплина "Ремонт паровых турбин", к сожалению, отсутствует. В ряде фундаментальных учебников и учебных пособий по паровым турбинам [7... 11] вопросам их ремонта внимания практически не уделяется. Ряд изданий [12... 14] не отражает современного состояния вопроса. Несомненно, очень полезными для изучения рассматриваемого вопроса являются издания [15...20], однако эти работы (по существу — монографии) не имеют учебной направленности. Между тем в последние годы появился ряд директивных и методических материалов, регламентирующих вопросы ремонта ТЭС и, в частности, ремонта паровых турбин [21...23].

Предлагаемое вниманию читателей учебное пособие "Ремонт паровых турбин" рассчитано на студентов вузов, обучающихся по специальностям: 10.14.00 — Газотурбинные, паротурбинные установки и двигатели, 10.05.00 — Тепловые электрические станции, 10.10.00 — Атомные электрические станции и установки. Пособие может быть использовано также в системе переподготовки и повышения квалификации инженерно-технического персонала ТЭС и АЭС.

Авторы стремились отразить современные систематизированные представления по вопросам ремонта паровых турбин, в том числе:

5. основные принципы организации ремонта турбин;
6. показатели надежности, характерные повреждения турбин и причины их появления;
7. типовые конструкции и материалы деталей паровых турбин;
8. основные операции, выполняемые при ремонте всех основных деталей паровых турбин. Освещены вопросы центровки, нормализации тепловых расширений и вибросостояния

турбоагрегата. Отдельно рассмотрены положения, касающиеся особенностей ремонта турбин в условиях завода-изготовителя. Все эти факторы существенно влияют на эффективность и надежность работы турбоагрегата (турбоустановки) и определяют объем, продолжительность и качество ремонта.

В заключение приводятся направления разработок, которые, по мнению авторов, позволят в дальнейшем повысить эффективность всей системы ремонта паровых турбин в целом.

При работе над пособием авторы широко использовали современную научно-техническую литературу по ТЭС и АЭС, паровым турбинам и паротурбинным установкам, а также отдельные материалы турбинных заводов, ОАО "ОРГРЭС" и ряда ремонтных энергетических предприятий.

Структура и методология представления материала учебного пособия разработаны Ю. М. Бродовым.

Общая редакция учебного пособия выполнена Ю. М. Бродовым и В. Н. Родиным.

Глава 1 написана В. Н. Родиным, главы 2 и 12 Б. Е. Мурманским, главы 3; 4; 5; 6; 7; 9; И — А. Г. Шараповым и Б. Е. Мурманским, глава 8 — Л. А. Жученко и А. Г. Шараповым, глава 10 — А. Г. Шараповым, глава 13 — В. В. Лебедевым и М. А. Кадниковым, глава 14 — Ю. А. Сахниным.

Авторы благодарят Гурто Ю. М., Сосновского А. Ю., Великовича М. В., Неудачина Г. П., Лебедева В. А. за помощь в написании отдельных глав и высказанные замечания.

Авторы выражают благодарность рецензентам за ценные советы и замечания, сделанные во время обсуждения рукописи.

Замечания по учебному пособию будут приняты с благодарностью, их следует направлять по адресу: 620002, г. Екатеринбург, К-2, ул. Мира, 19 УГТУ—УПИ, Теплоэнергетический факультет, кафедра "Турбины и двигатели". По этому же адресу настоящее учебное пособие можно заказать.

Глава 1

ОРГАНИЗАЦИЯ РЕМОНТА ТУРБИН

1.1. СИСТЕМА ТЕХНИЧЕСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ И РЕМОНТА ОБОРУДОВАНИЯ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ПОЛОЖЕНИЯ

Надежное обеспечение потребителей энергией — залог благополучия любого государства. Особенно это актуально в нашей стране с суровыми климатическими условиями, поэтому бесперебойная и надежная работа электростанций является важнейшей задачей энергетического производства.

Для решения этой задачи в энергетике были разработаны мероприятия по обслуживанию и ремонту, которые обеспечивали длительное содержание оборудования в рабочем состоянии при наилучших экономических показателях его работы и минимально возможных неплановых остановках его в ремонт. Эта система основывается на проведении планово-предупредительных ремонтов (ППР).

Система ППР является совокупностью мероприятий по планированию, подготовке, организации проведения, контроля и учета различного вида работ по техническому обслуживанию и ремонту энергетического оборудования, проводимых по заранее составленному плану на основе типового объема ремонтных работ, обеспечивающих безотказную, безопасную и экономичную эксплуатацию энергетического оборудования предприятий при минимальных ремонтных и эксплуатационных затратах [21]. Сущность системы ППР состоит в том, что после заранее определенной наработки потребность оборудования в ремонте удовлетворяется плановым порядком, путем проведения плановых осмотров, испытаний и ремонтов, чередование и периодичность которых определяются назначением оборудования, требованиями к его безопасности и безотказности, конструктивными особенностями, ремонтопригодностью и условиями эксплуатации.

Система ППР строится таким образом, что каждое предыдущее мероприятие является профилактическим по отношению к последующему. В соответствии с [21, 24] различают техническое обслуживание и ремонт оборудования.

Техническое обслуживание — комплекс операций по поддержанию работоспособности или исправности изделия при использовании по назначению [25]. Оно предусматривает уход за оборудованием: проведение осмотров, систематическое наблюдение за исправным состоянием, контроль режимов работы, соблюдение правил эксплуатации, инструкций заводов — изготовителей и местных эксплуатационных инструкций, устранение мелких неисправностей, не требующих отключения оборудования, регулировку и так далее. Техническое обслуживание действующего оборудования электростанций включает выполнение комплекса мероприятий по осмотру, контролю, смазке, регулировке, не требующих вывода оборудования в текущий ремонт.

Техническое обслуживание (осмотры, проверки и испытания, наладка, смазка, промывки, очистки) дает возможность увеличить гарантийную наработку оборудования до очередного текущего ремонта, снизить объем текущего ремонта.

Ремонт — комплекс операций по восстановлению исправности или работоспособности изделий и восстановлению ресурсов изделий или их составных частей [25]. Производство текущего ремонта, в свою очередь, предотвращает необходимость планирования более частых капитальных ремонтов. Такая организация плановых ремонтов и операций технического обслуживания дает возможность постоянно поддерживать оборудование в безотказном состоянии при минимальных затратах и без дополнительных незапланированных простоев в ремонте.

Наряду с повышением надежности и безопасности энергоснабжения важнейшей задачей ремонтного обслуживания является улучшение или, в крайнем случае, стабилизация технико-экономических показателей оборудования. Как правило, это достигается путем останова оборудования и вскрытия его базовых элементов (топок котлов и конвективных поверхностей нагрева, проточных частей и подшипников турбин).

Следует отметить, что проблемы надежности и экономичности работы оборудования ТЭС настолько взаимосвязаны, что их трудно отделить одну от другой.

По турбинному оборудованию в процессе эксплуатации прежде всего контролируется технико-экономическое состояние проточной части, в том числе:

9. солевой занос лопаток и сопловых аппаратов, которые не могут быть устранены промывкой под нагрузкой или на холостом ходу (окись кремния, железа, кальция, магния и др.); известны случаи, когда в результате заноса мощность турбины за 10... 15 дней снижалась на 25 %.
10. увеличение зазоров в проточной части приводит к снижению экономичности, например — увеличение радиального зазора в уплотнениях с 0,4 до 0,6 мм вызывает увеличение утечки пара на 50 %.

Следует отметить, что увеличение зазоров в проточной части, как правило, имеет место не в процессе нормальной эксплуатации, а при пусковых операциях, при работе с повышенной вибрацией, прогибах ротора, неудовлетворительных температурных расширениях корпусов цилиндров.

В ходе ремонтов важную роль играют опрессовки и устранение мест присосов воздуха, а также применение различных прогрессивных конструкций уплотнений во вращающихся воздухоподогревателях. Ремонтный персонал должен следить совместно с эксплуатационным персоналом за присосами воздуха и, по возможности, обеспечивать их устранение не только в ходе ремонтов, но и на работающем оборудовании. Так, снижение (ухудшение) вакуума на 1 % для энергоблока 500 МВт приводит к перерасходу топлива примерно на 2 т у. т./ч, что составляет 14 тыс. т у. т./год, или в ценах 2001 г. 10 млн руб.

Показатели экономичности турбины, котла и вспомогательного оборудования обычно определяются путем проведения экспресс-испытаний [23]. Целью этих испытаний являются не только оценка качества ремонтов, но и регулярный контроль работы оборудования в течение межремонтного периода эксплуатации. Анализ результатов испытаний позволяет обоснованно судить о том, следует ли остановить агрегат (или, если это возможно, отключить отдельные элементы установки). При принятии решений сопоставляются возможные затраты на останов и последующий пуск, на проведение восстановительных работ, возможный недоотпуск электро- и теплоэнергии с потерями, обусловленными эксплуатацией оборудования с пониженной экономичностью. Экспресс-испытания определяют также время, в течение которого допускается работа оборудования с пониженной экономичностью.

В целом техническое обслуживание и ремонт оборудования предусматривают выполнение комплекса работ, направленных на обеспечение исправного состояния оборудования, надежной и экономичной его эксплуатации, проводимых с определенной периодичностью и последовательностью [21].

Ремонтный цикл — наименьшие повторяющиеся интервалы времени или наработки изделия, в течение которых в определенной последовательности в соответствии с требованиями нормативно-технической документации выполняются все установленные виды ремонта (наработка энергетического оборудования, выраженная в годах календарного времени между двумя плановыми капитальными ремонтами, а для вновь вводимого оборудования — наработка от ввода до первого планового капитального ремонта) [25].

Pages:     | 1 | 2 | 3 |    Книги по разным темам