Выполнить работу № 36. В тетради.
СМотрите ниже работа №36. Все схемы выполняииять аккуратно.
При помощи карандаша илинейки
Практическая работа №35
Анализ схем автоматических защит барабанных котлов
Задание
2. Зарисовать схему.
3. Изучить схему, привести обозначения их назначение в схеме.
4. Объяснить какую роль каждая защита выполняет в схеме. Составить отчет по теме.
Автоматические защиты барабанных котлов. В барабанном котле предусмотрена защита от повышения давления, упуска и повышения уровня воды в барабане, от потускнения и погасания факела и от понижения (повышения) температуры перегрева пара.
Защита от повышения давления пара. Каждый котел на случай повышения давления пара сверх допустимого, как уже отмечалось, снабжен предохранительными клапанами, действующими по принципу регуляторов давления "до себя".Клапаны, устанавливаемые на выходном коллекторе, должны открываться раньше, чем на барабане (ппи меньшем по абсолютному
Рис. 7.6. Схематическое изображение ИПУ
значению давлении пара на 0,2—0,ЗМПа), с тем, чтобы обеспечить охлаждение змеевиков пароперегревателя паром при наличии факела в топке.
На современных котлах и паровых коллекторах ТЭС в комплекте предохранительных клапанов используют специальные импульсные предохранительные устройства (ИПУ). Принципиальная схема действия предохранительного клапана с ИПУ приведена на рис, 7.6.
При нормальном давлении пара импульсный клапан 1 закрыт под давлением груза 2; главный клапан 5 плотно закрыт, находясь под давлением пара. При повышении давления в коллекторе сверх допустимого сначала открывается импульсный клапан за счет того, что усилие, развиваемое паром, на запорную тарелку 8 превышает усилие, действующее на нее со стороны груза 2.
Кроме того, импульсный клапан может быть открыт под действием усилия электромагнита б, который, в свою очередь, действует по сигналу от контрольного контактного манометра. При открытии импульсного клапана давление пара над поршнем 4 возрастает до давления в коллекторе, поршень начнет смещаться вниз и открывать главный клапан 5. Это вызовет выпуск избыточного пара в атмосферу и восстановление давления пара в коллекторе до значения, при котором импульсный клапан 1 вновь закроется под действием груза 2 или электромагнита закрытия 3. Прекращение доступа пара со стороны импульсного клапана в надпоршневое пространство главного клапана S вызовет его "посадку" (закрытие) под действием давления в коллекторе. Смягчение удара клапана о седло при посадке происходит за счет паровой подушки в надпоршневом пространстве сервопривода 4 и специального демпферного устройства 7, снабженного пружиной и заполняемого водой от постоянного источника.
Защита по уровню в барабане. Поскольку упуск уровня и перепитка барабана относятся к самым тяжелым авариям на ТЭС, каждый котел оснащают системой автоматической защиты, срабатывающей при наличии сигналов чрезмерного повышения или понижения уровня.
Понижение уровня на 100—120 мм ниже установленного предела Нi вызывает останов котла по цепочке: датчики с одинаковыми уставками, включенные по схеме И, — промежуточные реле — переключатели блокировки — отключающие устройства дутьевого вентилятора ДВ и системы топливоснабжения ТС (рис. 7.7).
Защита от понижения уровня выполняет одновременно функции защиты от разрыва экранных труб котла (опорожнение барабана приводит к нарушению питания экранных труб и их пережогу при наличии факела в топке).
Защита от превышения уровня выполняется двухступенчатой с двумя датчиками с разными уставками, контакты которых включают по схеме И. При достижении уровнем первого установленного значения (до 100 мм) ↑HI срабатывает локальная защита, воздействующая на открытие запорных задвижек на линии аварийного слива воды из барабана по цепочке: датчик — промежуточное реле — контактор "открыть" электроприводов задвижек аварийного слива.
По достижении уровнем второй предельной отметки ↑HII (до 120—150 мм) действие защитных устройств должно привести к останову котла в той же последовательности, что и при упуске уровня. В этом случае сигнал на останов котла от датчика-уровнемера HII вызовет действие защиты лишь при наличии "подтверждающего" сигнала от первого датчика локальной защиты ↑HI. Останов
дутьевого вентилятора и отключение системы подачи топлива в топку по линиям блокировочных связей должны вызвать закрытие главной паровой задвижки (ГПЗ) для предотвращения доступа пара в котел из общей магистрали с одновременным открытием продувки пароперегревателя и закрытием запорного клапана на линии впрыска собственного конденсата для предотвращения доступа воды в пароохладитель.
Защита от потускнения и погасания факела. Тепловую защиту этого вида предусматривают в случае погасания факела в топке при неустойчивом горении. Подача топлива при этом должна быть прекращена, так как его скопление в топке может привести к образованию взрывоопасной смеси. Останов котла в системе защиты от погасания факела осуществляют в следующей последовательности:
датчики, установленные с двух сторон топки с контактами — включенными по схеме И;
промежуточное реле — отключающее устройство дутьевых вентиляторов и далее по линиям связей электроблокировки (см. рис. 7.7).
В качестве датчиков применяют фоторезисторы, визируемые на ядро факела и включаемые последовательно с обмоткой фотореле, которое срабатывает при заданном уровне излучения факела. В качестве подтверждающего сигнала может использоваться разрешение вверху топки, резко возрастающее при обрывах факела. С этой целью контакты сигнализатора падения давления в топке включаются последовательно с контактами фотореле.
Котлы, работающие на пылевидном топливе, снабжают защитой от потускнения факела, воздействующей на подачу резервного топлива (включение газовых горелок или мазутных форсунок) при снижении уровня светимости факела. Система ТЗ содержит реле времени, задерживающее сигнал на открытие клапана с электромагнитным приводом, установленного на линии подвода резервного топлива, на 5—10 с. Это необходимо для предотвращения ложных срабатываний ТЗ в случае кратковременных потускнений (миганий) факела. Защита от погасания и потускнения факела и связанная с нею система звуковой и световой сигнализации приобретают особенно большое значение на крупных ТЭС с блочными или групповыми щитами управления, когда оператор лишен возможности прямого наблюдения за состоянием факела в топках. В этом случае используют специальный автомат защиты котла (АЗК), определяющий потускнение факела по уровню светимости, а погасание — по пульсациям факела в видимой и инфракрасной частях спектра свечения.
Защита от понижения температуры перегрева первичного пара. При понижении температуры пара до предельного значения сигнал от температурного датчика (термопары), пройдя через электронный усилитель поступает на вход релейного устройства И, которое воздействует на останов дутьевого вентилятора и далее по линии электроблокировочной связи на останов котла (см. рис. 7.7).
Автоматические защитные устройства этого вида предохраняют паропровод и проточную часть турбины от заброса частиц воды.
На блочных установках с одним котлом (моноблоках) защиту от понижения температуры пара относят к турбине (воздействует на закрытие стопорного клапана).
Аналогично устроена и действует система защиты от повышения температуры первичного пара сверх установленного максимального значения.
Помимо рассмотренных защит, к останову котла или к снижению нагрузки приводит непредвиденное или ошибочное отключение дутьевых вентиляторов ДВ, дымососов ДС и вентиляторов первичного воздуха ВПВ (см. рис. 7.7).
Автоматические защиты прямоточных паровых котлов. Прямоточные котлы оснащают всеми видами защит, предусматриваемых на барабанных агрегатах, за исключением защиты от повышения и понижения уровня воды в барабане. Однако конструктивные и технологические особенности прямоточного котла, связанные с наличием принудительной циркуляции, требуют ряда дополнительных защит, воздействующих на останов котла при возникновении аварийных ситуаций.
Логическая схема действия тепловых защит прямоточного котла, отражающая отмеченные особенности приведена на рис. 7.8.
Защита от прекращения подачи воды. Для каждого контура прямоточных котлов предусматривают автоматическую защиту, воздействующую на останов агрегата при снижении расхода воды Gпв на контур до 30% расчетной производительности. Сигналом, подтверждающим необходимость действия защиты, может служить снижение давления р за регулирующим питательным клапаном (РПК) до 15% по сравнению с давлением при полном расходе. Одновременное появление этих сигналов вызывает включение резервных питательных насосов, а в случае их отказа через ∆τ = 15—20 сзащита производит останов котла возведением на дутьевые вентиляторы.
Защита от разрыва труб водяного экономайзера. Утечка воды в экономайзере из-за появления свища в трубах может привести к нарушению нормального режима работы испарительного контура и повышению температуры пара в тракте. Поэтому появление небаланса в 25—30% между расходами воды до и после водяного экономайзера (ВЭ) на каждом из его потоков служит сигналом для срабатывания защиты, воздействующей на останов котла с выдержкой времени = 20 с, необходимой для предотвращения ложного останова из-за небаланса расходов по режимным условиям. В качестве подтверждающего сигнала этой защиты используют резкое повышение температуры пара по тракту (например, за ВРЧ).
Аналогично могут быть устроены ТЗ от повреждения других поверхностей нагрева.
Защита от повышения (понижения) давления пара передвстроенной задвижкой. Защитами этого вида необходимо оснащать котлы с сверхкритическим давлением пара. При повышении или понижении давления пара р перед встроенной задвижкой против номинального значения замыкаются контакты контрольных манометров, включенных в цепь защиты по схеме И (два из двух). Это приводит к срабатыванию промежуточного реле и далее по цепочке электроблокировки к отключению вентиляторов и топливоподающих устройств.
Работа прямоточного парового котла на газовом или жидком топливе требует применения защит, действующих на останов котла в случае понижения давления топлива (газа или мазута) перед горелками (см. рис. 7.8).
Отключение дутьевых вентиляторов или дымососов прямоточного парового котла приводит к его останову (по каналам электроблокировки), а превышение давления пара в выходном коллекторе — к срабатыванию импульсного предохранительного устройства (ИПУ) и сбросу излишнего пара в атмосферу (см. рис. 7.7).
Кроме того, прямоточный котел, так же как и барабанный, снабжают системами защит от повышения и понижения температуры первичного пара (на схеме не показаны), действующими на останов дутьевых вентиляторов и прекращение подачи топлива. При повышении температуры вторичного пара до первой установки открывается запорная задвижка на линии аварийноговпрыска и включается в работу регулятор аварийного впрыска
(регулятор tBП). Превышение температуры вторичного пара второй уставкиtI, так же как и понижение ее до первой tIIдолжно приводить к останову котла.
Котлы, имеющие регенеративные воздухоподогреватели (РВП), оснащают дополнительной защитой, воздействующей на останов при отключении всех РВП.
Автоматические защиты турбогенераторов. Защита турбогенератора предусмотрена:
от увеличения частоты вращения ротора;
сдвига ротора;
ухудшения вакуума в конденсаторе;
понижения давления масла в системе смазки и охлаждения подшипников.
Рис. 7.9. Логическая схема действия защит турбины Линии связи:----- защита (отключение); -/-/-/-/ — включение
Защита от увеличения частоты вращения ротора. Системы ТЗ турбины изображены на рис. 7.9.
Частота вращения вала турбогенератора, включенного в электрическую систему, должна поддерживаться постоянной. Эту задачу выполняет специальная система регулирования. Увеличение частоты вращения на 10 % сверхдопустимого значения из-за отказа системы регулирования или по другим причинам вызывает срабатывание автомата безопасности, воздействующего на закрытие стопорного клапана перед турбиной. Защита при сдвиге ротора. Вращающийся ротор имеет некоторую свободу продольного перемещения относительно статора — . Это перемещение весьма мало (до ±1,2 мм для различных типов турбин) и ограничено упорным подшипником турбогенератора. Однако из-за износа рабочих поверхностей или превышения расчетного усилия может произойти продольное смещение ротора, превышающее допустимое значение. Это вызовет повреждение концевых уплотнений или лопаточного аппарата турбины. Все турбогенераторы оснащают специальным защитным устройством, воздействующим на останов турбины при чрезмерном осевом сдвиге ротора. Первичным прибором, фиксирующим изменение положения ротора относительно статора, служит электрический индукционный датчик, контакты которого соединяют по схеме (один из одного) (см. рис. 7.2).
Действие ТЗ этого вида сводится к формированию сигнала по напряжению, побуждающего к срабатыванию специального реле осевого сдвига, которое через промежуточное реле воздействует на включение электромагнитного привода, управляющего механизмом закрытия стопорного клапана турбины.
Защита от ухудшения вакуума в конденсаторе. Ухудшение вакуума в конденсаторе приводит к росту температуры пара в хвостовой части турбины, термическим деформациям громоздкихчастей корпуса и требует снижения нагрузки. Однако при резком ухудшении вакуума оператор может не успеть своевременно принять предупредительные меры. В этом случае необходимо вмешательство автоматической защиты, воздействующей на останов турбины во избежание серьезного ее повреждения. Сигнал для защиты при срыве вакуума формируется с помощью специального вакуум-реле, которое через промежуточное реле воздействует на электромагнитный привод, управляющий механизмом закрытия стопорного клапана.
Защита от понижения давления масла в системе смазки и охлаждения подшипников. В нормальном режиме работы масло в систему смазки подшипников поступает под заданным избыточным давлением около 20 кПа (0,2 кгс/см2) от системы гидравлического регулирования турбины. На случай ее отказа (останов рабочего маслонасоса) предусматривается установка двух аварийных масляных насосов постоянного тока. Они могут включаться автоматически по сигналу специального реле давления при непредвиденном уменьшении давления в системе смазки ниже первого иливторого установленного значения в соответствии с логическойсхемой, изображенной на рис. 7.9.
Для некоторых типов турбин подтверждающим сигналом для включения второго аварийного масляного насоса постоянного тока (МН2—0) при снижении давления масла ниже второго предела является включение первого маслонасоса (МН1—1) постоянного тока.
Когда, давление масла остается ниже pII по истечении включается второйаварийный насос постоянного тока. Выдержка времени = 2—3 сна включение второго насоса после включения первого необходима для разворота первого насоса и подъема давления в системе смазки. Если первый аварийный насос не включится, второй — включается без выдержки времени.
При снижении давления масла в системе смазки ниже третьего установленного значения pIII сигнал от реле давления через промежуточное реле воздействует на закрытие стопорного клапана перед турбиной и систему включения ее валоповоротного устройства.
Помимо рассмотренных систем защит, на рис. 7.9 изображена защита от повышения и понижения температуры пара перед стопорным клапаном.
Рис. 7.10. Схема действия тепловых защит генератора
Кроме того, в любом случае отключение электрического генератора должно приводить к останову турбины. Генератор оснащают собственной системой защит, воздействующей на его отключение при останове всех масляных насосов уплотнения вала и при прекращении протока охлаждающей воды через статор.
Действие тепловых защит электрического генератора показано на рис. 7.10. Оно связано с остановом турбины, отключением генератора от сети и включением автомата гашения электрического поля (АГП)
Уважаемые студенты Необходимо аккуратно выполнить
практическую работу тетради практических работ.
Практическая №36
Автоматические защиты прямоточных котлов
Задание
1. Зарисовать схему. Автоматических защит прямоточных котлов.
2. Изучить схему, привести обозначенияих назначение в схеме.
3. Объяснить какую роль каждая защита выполняет в схеме
4.. Составить отчет по теме.
Прямоточные паровые котлы оснащаются всеми видами защит, предусматриваемых на барабанных агрегатах, за исключением защиты от повышения и понижения уровня воды в барабане. Однако конструктивные особенности прямоточного котла, связанные с наличием принудительной циркуляции, требуют установки ряда дополнительных защит, воздействующих на его останов при возникновении аварийных ситуаций.
1. Защита от прекращения подачи воды в паровой котел. Для каждого контура прямоточного котла предусматривается автоматическая защита, воздействующая на останов агрегата при снижении расхода воды на контур по 30 % расчетной производительности.
2. Защита от разрыва труб экономайзера. Утечка воды в экономайзере из-за появления «свищей», чаще всего возникающих в местах сварки трубок, помимо значительных потерь питательной воды, может привести к нарушению нормального режима работы испарительного контура и повышению температуры пара по тракту. Поэтому появление небаланса до 25—30 % между расходами воды до и после экономайзера (Э) на каждом из его потоков служит сигналом для срабатывания защиты, воздействующей на останов парового котла с выдержкой времени 20 с, необходимой для предотвращения ложного останова из-за небаланса расходов по режимным условиям.
3. Защита от повышения (понижения) давления пара перед встроенной задвижкой. Защитами этого вида необходимо оснащать паровые котлы со сверхкритическим давлением пара При повышении или понижении давления пара перед встроенной задвижкой против номинального значения, устанавливаемого заводом, замыкаются контакты контрольных манометров, включенных в цепь защиты по схеме «два из двух». Это приводит к срабатыванию промежуточного реле и далее по цепочке электроблокировки к отклонению дутьевых вентиляторов и топливо- подающих устройств.
Рис. 1.Схема защиты прямоточного парогенератора от разрыва труб пароводяного тракта:1 - сигнализатор небаланса расхода; 2 - датчик подтверждающего сигнала; 3 - первичное реле; 4 - переключатель блокировки; РВ - реле времени; ДВ - отключающее устройство дутьевого вентилятора; ПН - поверхность нагрева.
Рис. Схема защиты прямоточного парогенератора от разрыва труб пароводяного тракта:1 - сигнализатор небаланса расхода; 2 - датчик подтверждающего сигнала; 3 - первичное реле; 4 - переключатель блокировки; РВ - реле времени; ДВ - отключающее устройство дутьевого вентилятора; ПН - поверхность нагрева.
Melentievaaleftina@yandex.ru Aleftina.
Всем кто не закончил выполнять Работу №35 Доделать.Привести в
порядок все практические.