Ремонт оборудования АЭС с реактором РБМК-1000

 

Защита, указанная в п. «б», предохраняет гидропяту от повреждения при увеличении температуры воды в камере разгрузочного устройства. В электронасосах типов ПЭ-500-180, ПЭ-43'0-200, ПЭ-430-180 и др. защита действует при повышении давления в камере гидропяты до - определенного предела.

Помимо защит собственно насоса отключение агрегата вызывают защиты приводной турбины:

А) от превышения числа оборотов;

Б) от осевого сдвига ротора турбины;

В) от понижения давления в си - :теме смазки;

Г) от повышения давления в системе регулирования;

Д) от нарушения масляного клина в упорном подшипнике;

Е) от повышения давления на выхлопе турбины.

Насосы с электроприводом могут также отключаться защитами электродвигателя: а) максимальной токовой; б) дифференциальной.

Первая из этих защит действует при перегрузке электродвигателя по току, вторая — при внутренних повреждениях обмоток статора.

При срабатывании любой из защит питательного турбонасоса выполняются следующие операции:

Закрывается стопорный клапан приводной турбины и после закрытия обратного клапана на выдаче насоса:

Подается импульс на открытие клапана рециркуляции;

Подается импульс на отключение бустерных насосов;

Подается импульс на включение ПЭН;

Подается импульс на перевод блока на половинную или 30%-ную нагрузку.

При понижении давления масла в системе смазки дополнительно отключается валоповоротное устройство и налагается запрет на его включение.

При срабатывании защит пуско - резервного насоса:

Отключается выключатель электродвигателя и после закрытия обратного клапана:

Подается импульс на открытие клапана рециркуляции;

Подается импульс на останов блока;

Налагается запрет на включение электронасоса по AlB'P (автоматика включения резерва).

Помимо действия защит питательный агрегат предохраняется от ненормальных режимов системой аварийной сигнализации. В нее входят сигналы:

А) при повышении температуры подшипников;

Б) при снижении уровня масла в маслобаке;

В) при несоответствии открытия или закрытия клапана рециркуляции, обратного клапана и напорной задвижки;

Г) при перегрузке электродвигателя ПЭН по току;

Д) при повышенной вибрации подшипников агрегата;

Е) при перегрузке упорного подшипника ПТН;

Ж) при повышении температуры в перепускной трубе разгрузочного устройства насоса.

Кроме того, на аварийный сигнал временно могут быть выведены некоторые защиты, указанные в табл. 7-2.

Автоматизация процессов пуска и останова агрегата, а также защита агрегата от неправильных действий персонала осуществляется системой блокировок.

Система блокировок при пуске насосного агрегата допускает открытие стопорного клапана приводной турбины или масляного выключателя электронасоса при соблюдении следующих условий:

А) давление масла в системе смазки достаточно;

Б) давление воды во всасывающем патрубке достаточно;

В) клапан рециркуляции открыт;

Г) имеется достаточный расход конденсата в системе охлаждения ротора и статора электродвигателя.

При останове агрегата автоматически открывается клапан рециркуляции, а у насосов с индивидуальной системой маслоснабжения включается пусковой масляный насос, который отключается через 5 мин.

Релейная аппаратура автоматики обеспечивает выполнение всех вышеуказанных операций по пуск у и останову агрегата в определенной последовательности при нажатии на кнопку «пуск» или «останов».

 

Установка питательного насоса центробежного типа выполняет следующие функции:

- забор питательной воды  из аккумуляторного бака деаэратора;

- увеличение избыточного  давления питательной воды за  счет высокоскоростного вращения (центробежного эффекта) и ступенчатого последовательного повышения давления воды в корпусе насоса;

- подача питательной  воды такого высокого давления, которое могло бы преодолеть  гидравлическое сопротивление водопарового  тракта парогенератора, т.е. более давления свежего пара из котла;

-создание принудительного  движения питательной воды в  поверхностях нагрева котла.

Нам уже известно, что повышение давления питательной воды создается за счет центробежного эффекта, создаваемого дисковым рабочим колесом насоса, с периферийным расположением лопаток.

Например, если давление на всасе насоса равно Рвс.= 8,0 атм, а на напоре должно составлять Рнап.= 158,0 атм (давление острого пара равно 130 атм), т.е. диапазон повышения давления равен: Рнап. – Рвс. = 158,0 -8,0 = 150,0 атм, то при одноступенчатом насосе диаметр рабочего колеса составит метры, что недопустимо по надежности и невыполнимо технологически.

Пусть в нашем случае на роторе ПЭН установлено пять ступеней повышения давления, в каждую из которых входит рабочее колесо и его направляющий аппарат с осевыми и радиальными уплотнениями, тогда каждая ступень последовательно повышает рабочее давление воды на 30,0 атм. и на выходе из насоса эта величина достигнет 158,0 атм. (5 ступ. х 30,0 атм. + 8,0 атм. на всасе = 158,0 атм. на напоре).

В насосах высокого давления и с односторонним входом воды во время работы возникает осевое гидравлическое давление, которое стремится сдвинуть ротор насоса (вал с насаженными на нем рабочими колесами) в сторону, обратную направлению движения воды, поступающей в колесо, т.е. в сторону всаса насоса. Поэтому для компенсации осевого усилия сдвига ротора насоса в его проточной части выполнена система осевой разгрузки, о которой более подробно в Приложение П-5,6.

Теперь рассмотрим принципиальную технологическую схему питательного электронасоса, представленную на рис. 16.

 

Рис.16. Принципиальная технологическая схема питательного электронасоса

1 – Электрозадвижка  на всасе насоса из деаэратора (В-1); 2 – Электрозадвижка на напоре насоса (Н-1); 3 – Клапан обратный, механический (ОК); 4 – Вентиль с ручным приводом на линии рециркуляции в деаэратор (ВР-1); 5 – Вентиль электрифицированный на линии рециркуляции в деаэратор (ВР-2); 6 – соединительная муфта; А – электроконтактный манометр (ЭКМ-1); Б - электроконтактный манометр (ЭКМ-2);

 

В состав питательного насоса с электроприводом входит:

1.питательный центробежный  насос (обычно многоступенчатый), установленный  на специальной металлической  раме, залитой и закрепленной  неподвижными анкерными болтами на специальной площадке плюсовой или нулевой отметки машинного зала главного корпуса электростанции. Проточная часть насоса состоит из двух корпусов – внутреннего и внешнего корпуса. Внутренний корпус состоит из последовательно соединенных между собою цилиндрических секций, в каждой из которых расположена рабочая ступень с одним рабочим колесом и направляющим аппаратом, осевыми и радиальными уплотнениями. Своими литыми лапами каждая секция опирается на горизонтальную станину внешнего корпуса, и все секции стягиваются горизонтальными сквозными шпильками, тем самым создается единый пакет цилиндрических секций. Например, пятиступенчатый питательный насос имеет пять таких цилиндрических секций;

2. всасывающий и напорный  фланцевые патрубки трубопроводов насоса с запорной арматурой и с обратным механическим клапаном перед напорной задвижкой насоса. Приводы арматуры электрифицированы;

3. трубопровод линии  рециркуляции питательной воды  с отсечной арматурой - два по ходу вентиля, первый с ручным приводом, а второй вентиль – электрифицирован;

4. электродвигатель асинхронного  типа. Электродвигатель насоса имеет  встроенные воздухоохладители, которые  в свою очередь охлаждаются  технической водой, подаваемой от общего коллектора в машинном зале главного корпуса электростанции;

5. соединительная муфта, состоящая из двух полумуфт, насаженных  на вал насоса и электродвигателя.

В настоящее время широкое применение получила гидравлическая муфта, позволяющая изменять количество вращения всего валопровода насосного агрегата, тем самым это дает возможность регулировать потребляемую электрическую мощность, подачу питательной воды в паровой котел в зависимости от электрической нагрузки энергоблока, что невозможно сделать при асинхронном приводе ПЭН (подробно о гидромуфте Приложение рис. П-1,2);

6. станция маслоснабжения  насосного агрегата, расположенная  под отметкой питательного насоса в подвальном помещении со своей системой пожаротушения;

7. система автоматического  водяного и пенного пожаротушения  насосного агрегата;

8. станция системы маслоочистки (в основном применяются способы очистки масла – пурификация (очистка от воды) и кларификация (очистка от механических примесей)) для всех ПЭН одного энергоблока.

 

 

 Неисправности питательных насосов

Механические повреждения и неполадки питательных насосов происходят, вследствие:

-неудовлетворительного ремонта и обслуживания;

-неправильной сборки, центровки и привода, балансировки во время монтажа, плохой смазки подшипников;

-ошибок при пуске и остановке.

К тяжелым последствиям может привести:

-отсутствие или неправильное устройство и использование разгрузочных линий питательных насосов;

-отсутствие или неисправность обратных клапанов и ограничителей расхода на линиях разгрузки, включение их в общий разгрузочный трубопровод и во всасывающую линию питательных насосов.

      Неполадки в работе питательных насосов, которые могут привести к аварийной остановке котла, их причины и способы устранения приведены в паспортах и технических описаниях насосов.

Для обеспечения надежной работы питательных насосов завод-изготовитель гарантирует их исправную работу с учетом использования запасных частей не менее 12 мес. со дня ввода в эксплуатацию для конденсатных насосов с подачей до 20 м3 /ч и не менее 24 мес. для всех остальных насосов при условии соблюдения правил транспортирования, хранения, монтажа и эксплуатации.

Консервация насосов, запасных частей производится таким образом, чтобы обеспечивалась их защита от коррозии при транспортировании и хранении без переконсервации в течение двух лет. Кроме того, все отверстия, присоединительные фланцы и патрубки насоса закрывают пробками или заглушками, а ответственные разъемы и отверстия входного и напорного патрубка пломбируются.

В насосах массой более 1000 кг или на их фундаментных рамах (плитах) предусматриваются регулирующие устройства для выверки их положения на фундаменте и месте для установки уровня. Места для установки уровня указываются на монтажном чертеже. До опробования насоса отдельно пускается электродвигатель с целью проверки направления вращения, отсутствия вибрации, температуры подшипников, после чего полумуфты соединяются, и опробуется совместная работа электродвигателя с насосом вначале на холостом ходу, а затем под нагрузкой. Колеса и роторы в сборе необходимо отбалансировать. Среднеквадратическое значение вибрационной скорости, измеренной на корпусах подшипников насоса, не должно быть более 7 мм/с при изготовлении и 11 мм/с - при эксплуатации, а температура металла и масла подшипников не должна быть более, чем на 35-40 ОС выше температуры окружающего воздуха. Необходимо обеспечить во время работы питательных насосов непрерывный надзор за их исправным состоянием.

Регулярно проверять контрольно-измерительные приборы насосов, поддерживать давление питательной воды после насосов и контролировать давление воды перед насосом в соответствии с Инструкцией по эксплуатации насоса. Вывесить у задвижек на нагнетательных патрубках насосов плакаты с надписью, что разгрузочную линию необходимо включить:

-при пуске насоса;

-при работе на холостом ходу;

-при снижении нагрузки до предельно допустимой по надежности работы насоса согласно производственной инструкции, но не ниже 20% его номинальной производительности.

Кроме того, иметь на рабочих местах схему питательных и деаэрационных установок со всем, относящимся к ним оборудованием и арматурой, инструкции по обслуживанию установок, связанных с питанием паровых котлов.

В инструкции обязательно указываются порядок действия персонала по предупреждению и ликвидации возможных неполадок и аварий.

Не допускается включение в работу питательного насоса, а также его работа на холостом ходу, при закрытой задвижке на стороне нагнетания без перепуска воды по линии рециркуляции (разгрузки) более трех минут.

Важно следить, чтобы у резервных питательных насосов были открыты задвижки на всасывающих и нагнетательных патрубках.

При выводе насоса в ремонт или в резерв необходимо отключать его электродвигатель только после закрытия нагнетательной задвижки (с предварительным открытием линии рециркуляции).

Если питательный насос остается в резерве, необходимо после полной его остановки вновь открыть задвижку на нагнетательном патрубке и проверить, не вращается ли ротор двигателя.