Паровые турбины. Модернизация и ремонт.

Основные направления деятельности:

  • Реконструкции паровых турбин и тепловых схем ТЭС
  • Реконструкция и модернизация элементов турбин, вспомогательного оборудования
  • Производство, ремонт и реконструкции узлов парораспределения
  • Ремонт элементов паровых турбин в заводских условиях
  • Внедрение новых разработок и новых технологий
  • Дефектация турбинного оборудования и выдача рекомендаций по ремонту
  • Решение проблемных вопросов эксплуатации и ремонта турбинного оборудования
  • Поставка запасных частей к паровым турбинам и насосам

5d5fdc628a284_2.jpg

Реконструкция направлена на повышение установленной мощности турбины Р-50-130 (ЛМЗ). Заключается в модернизации проточной части турбины, исключении из работы перегрузочного клапана и проведении целого комплекса мероприятий, повышающих экономичность, ремонтопригодность и мощность. На решения, использованные в процессе реконструкции,  имеет патенты и авторские свидетельства, а также внедрения на ряде электростанций РФ и за рубежом. После реконструкции мощность турбины составит 67 МВт.

Объем реконструкции:

  • Удаляется диафрагма первой ступени давления (2-я ступень турбины), а рабочие лопатки этой же ступени срезаются.
  • Ликвидируется перегрузочный клапан. Элементы парораспределения, относящиеся к перегрузочному клапану, удаляются. На корпус цилиндра и на место седла устанавливаются специальные заглушки.
  • Сопловой аппарат заменяется на новый.
  • Вместо обоймы регулирующей ступени и обоймы № 1 ступеней давления устанавливается совмещенная обойма.
  • Заменяются рабочие лопатки и диафрагмы с 3-й по 6-ю ступени давления.
  • Проводится реконструкция парораспределения с установкой новых 4-х регулирующих клапанов и одного стопорного клапана с высокогерметичными уплотнениями (ВГУ). Вместо чугунных приводных колонок устанавливаются стальные. Новые клапаны по своей конструкции и кинематике полностью соответствуют штатной САР ЛМЗ.
  • Проводится замена переднего и заднего концевого уплотнения (камина) на модернизированные уплотнения конструкции, которые исключают коробление и, как следствие, пропаривание, обводнение масла и т.д.

5d5fdc6286bdf_1.jpg

Подобная реконструкция является типовой и может быть реализована на других ТЭЦ. Вносимые незначительные изменения в конструкцию турбины Р-50-130 позволяют увеличить её максимальную электрическую мощность на 7 МВт и могут быть выполнены в процессе капитального ремонта турбины.

80870-.png

87978.jpg

Надежность и экономичность – главные требования, предъявляемые к деталям и узлам парораспределения паровых турбин. В связи с этим, повышение надёжности этих узлов является одной из главных задач энергомашиностроителей и энергетиков. И именно поэтому это направление деятельности признаётся нашим предприятием одним из приоритетных.
 
В результате проделанной в течение многих лет теоретической, экспериментальной и конструкторской работы были выработаны, сформированы и проверены на практике принципы проектирования, обеспечивающие гарантированную надежность и высокую экономичность клапанов. При этом широко использовался опыт специалистов заводов-изготовителей, ремонтных организаций, эксплуатационного персонала электростанций, научно-техническая и патентная литература.

 

Модернизация регулирующих клапанов

980880.jpg

 Модернизация стопорных клапанов
14.jpg

 

Установка высокогерметичных уплотнений клапанов (ВГУ)

Оснащение регулирующих клапанов ЦВД турбин высокогерметичными уплотнениями (ВГУ) вместо лабиринтных уплотнений увеличивает КПД турбин на 0,3…0,4 % за счет устранения прямых потерь тепла и рабочего тела через зазоры между штоками и буксами клапанов. Помимо этого, положительный эффект достигается уменьшением поступления воздуха в вакуумную систему и снятием трубопроводов системы отсосов пара от клапанов

ВГУ относится к типу сальниковых. Уплотнение состоит из двух сальников, разделённых стальной несущей втулкой, выполняющей роль самоуплотнения сальника, охватывающего шток. Назначение ВГУ ─ герметизировать зазор шток-букса.

3(2).jpg

 

Модернизация приводных колонок клапанов

16.jpg


 

Модернизация кулачково-распределительного устройства (КРУ)

4(1).jpg

Реконструкция несёт в себе следующие положительные эффекты:
 
  •  Повышение надёжности КРУ и устранение заклинивания кулачкового вала. Использование подшипника скольжения предпочтительнее, так как вал не вращается, а лишь поворачивается на 130°
  •  Увеличение допустимой статической нагрузки подшипника в рычаге приводной колонки до 29 т, против 6 т на роликовый подшипник
  •  Исключение отказа парораспределения по причине поломки подшипника
  •  Высокая ремонтопригодность подшипника (сборно-разборная конструкция с грязезащитными кольцами)
  •  Устранение необходимости частой замены подшипников

Модернизация концевых уплотнений для турбин мощностью 50-800 МВт

moderniz_detalei_small.jpg 12(1).jpg

Модернизированные высоко и низкотемпературные концевые уплотнения для турбин мощностью 50-800 МВт. Уплотнения, разработанные и изготовленные на нашем предприятии, уже более 10 лет надежно работают на турбинах Р-50, ПТ-60, ПТ-80, Т-100, Т-180, К-200, К-300 – более чем на 120-ти турбинах, установленных на ТЭЦ РФ и за рубежом. 

Реконструкция ЦСНД турбин ПТ-60 и ПТ-80 с целью увеличения мощности

Предлагается модернизация турбин ПТ-60-130 и ПТ-80-130 с целью повышения тепловой и электрической мощности. В основе лежит реконструкция проточной части ЦСНД, позволяющая увеличить пропускную способность части среднего давления, сохранив при этом диапазон регулирования давления в производственном отборе. При реконструкции проводится замена клапанов среднего давления, соплового аппарата, диафрагм и обойм цилиндра низкого давления. Ротор ЦСНД меняется на новый или проводится коренная реконструкция штатного ротора со срезанием цельнокованых ступеней под новые насадные диски. При проведении модернизации сохраняется существующий корпус ЦСНД.
 
Для работы турбины на ухудшенном вакууме проводится переход с четырехступенчатой конструкции отсека низкого давления на трехступенчатую – для турбины ПТ-60-130 и с трехступенчатой конструкции проточной части НД на двухступенчатую – для турбины ПТ-80-130, соответственно.
 
Помимо основных решений, при проведении реконструкции с целью повышения электрической и тепловой мощности, в качестве «опций» предлагаются дополнительные мероприятия, направленные на повышение надежности, экономичности и маневренности:

  • новые концевые уплотнения ЦВД и ЦСНД;
  • новые клапаны ЦВД со стальными колонками и с высокогерметичными уплотнениями (ВГУ);
  • переход на осерадиальные или сотовые уплотнения;
  • ремонт и уплотнение штатной поворотной диафрагмы или изготовление новой стальной плотной поворотной диафрагмы;
  • применение диафрагм с тангенциальным навалом в отсеке низкого давления;
  • реконструкция системы обогрева фланцев и шпилек ЦВД;
  • нормализация системы тепловых расширений;
  • реконструкция подшипников и т.д.

23_2.jpg

Реконструкция турбины ПТ-60-130/13 с целью организации дополнительного отбора пара

 

Целью данной реконструкции турбины ПТ-60-130/13 является организация дополнительного (сверх регенерации) отбора пара давлением не менее 18 ата из камеры первого регенеративного отбора. Максимальная величина дополнительного расхода пара выбирается из условия прочности рабочих лопаток и диафрагм предотборной ступени и составляет от 20 до 50 т/ч. Диапазон расходов свежего пара на турбину, при которых возможен дополнительный расход в первый отбор необходимого давления, зависит от величины дополнительного расхода и давления пара в производственном регулируемом отборе. Отвод дополнительного расхода пара от турбины осуществляется новым паропроводом с установкой на нём: обратного клапана, стопорно-регулирующего клапана технологического отбора, отключающей задвижки с электроприводом, пароохладителя.

 
Для осуществления реконструкции турбины необходимы:

• обработка патрубка первого отбора из ЦВД;
• трассировка нового паропровода с установкой соответствующей запорной, регулирующей и защитной арматуры.
 
Реконструкция позволяет отказаться от использования РОУ.

099889.jpg

Реконструкция турбин Р-50-130 и Р-100-130 с понижением противодавления для работы на теплофикацию

Из-за резкого сокращения потребления технологического пара, недостатка генерирующих мощностей и необходимости обеспечения теплофикационной нагрузки встал вопрос о переводе турбины противодавления Р-50-130/13 и Р-100-130 на пониженное противодавление (2-4 ата) с выработкой максимально возможной электрической мощности. Такая реконструкция может быть реализована на ТЭЦ в связи с уменьшением потребления пара 7-18 ата основным промышленным потребителем и для ликвидации дефицита пара на теплофикацию.
 
Реконструкция турбины Р-50-130
 
Предприятие предлагает перевести турбину Р-50-130 на противодавление 2 ата с организацией дополнительного отбора. Отборный пар можно использовать для подогрева сетевой воды или основного конденсата. Реконструкция не затрагивает парораспределение турбины и лопаточный аппарат, что, в случае необходимости, позволяет трансформировать турбину в исходное состояние «до реконструкции» в максимально сжатые сроки. После реконструкции при расходе в голову турбины 317 т/ч  и противодавлении 2 ата тепловая мощность составит 144 Гкал/ч, а мощность на клеммах генератора – 58 МВт.
 
Реконструкция турбины Р-100-130
 
Цель реконструкции – перевод турбины на пониженное противодавление (противодавленческая турбина) со сбросом пара в теплофикационный коллектор «1,2 ата» с сохранением номинальной электрической мощности 100 МВт, обеспечением надежности и высокой экономичности и при минимальном вмешательстве в конструкцию турбины. Реконструкция не затрагивает парораспределение турбины и лопаточный аппарат, что, в случае необходимости, позволяет трансформировать турбину в исходное состояние «до реконструкции» в максимально сжатые сроки. В процессе предварительных проработок определен наиболее экономичный вариант реконструкции, с противодавлением 3,9 ата и с применением турбопривода питательного насоса (ПТН). Ограничение противодавления величиной 3,9 ата введено по условиям обеспечения надежности последней ступени турбины.

Технические характеристики турбины после реконструкции при номинальных параметрах свежего пара (130 ата и 555С):
  •  электрическая мощность 100 МВт;
  •  тепловая нагрузка не менее 250 Гкал/ч;
  •  расход свежего пара не более 600 т/ч;
  •  противодавление 3,9 ата;
  •  мощность ТПН 5100 кВт.

scheme-3.png87978.jpg


Реконструкция турбин типа «Т» и «ПТ» с целью снятия ограничений конденсационной мощности

Реконструкция направлена на снятие ограничений конденсационной мощности турбин типа «Т» и «ПТ» из-за высокой температуры охлаждающей воды. Реконструкция заключается в замене последней ступени на новую, которая рассчитана на работу с ухудшенным вакуумом в конденсаторе. При этом ликвидируются существующие ограничения мощности на конденсационных режимах, а показатели экономичности турбины сохраняются на высоком уровне.

Объем проведенной реконструкции:

  •  Замена существующей последней ступени ЧНД с рабочей лопаткой 755 мм на ступень с лопаткой 550 мм, рассчитанную на работу при ухудшенном вакууме в конденсаторе.
  •  Замена диафрагмы последней ступени ЧНД на новую диафрагму с саблевидными лопатками.
  •  Изменение профиля корневого обвода выхлопного патрубка (установка обтекателей).
  •  Уплотнение поворотной диафрагмы 3-ей ступени ЧНД для снижения вентиляционного пропуска пара. Вентиляционный пропуск пара в конденсатор после уплотнения поворотной диафрагмы снижается до 
    5 т/ч.
  •  Установка дополнительного трубного пучка в переходном патрубке конденсатора.
  •  Установка в переходном патрубке конденсатора поворотных и водяных камер дополнительного трубного пучка.
  •  Установка трубопроводов подвода и отвода циркводы к водяным камерам дополнительного трубного пучка, включая электрифицированную арматуру и КИПиА.

Реконструированная проточная часть НД турбины Т-120-12,8

2.jpg1 (2).jpg

Новая диафрагма с саблевидными лопатками последней ступени отсека низкого давления

Комплекс работ по реконструкции систем автоматического регулирования паровых турбин с заменой гидравлической САР на электрогидравлическую систему автоматического регулирования турбины (ЭГСАР). При реконструкции используются серийные промышленные  контроллеры,  соответствующие международным стандартам и нормативным документам РФ.
 
В стандартный объем реконструкции входит:
 
1.Замена механогидравлической системы защиты на электромеханическую систему защиты турбины от разгона с установкой электронного автомата безопасности и модернизации линий защиты стопорных клапанов.
2. Замена существующих гидравлических регуляторов на электронные регуляторы с установкой блока защиты, электрогидравлических преобразователей для управления сервомоторами РК и поворотных диафрагм.
3. Установка шкафа управления с контроллерами, местного щита управления около турбины, рабочей станции оператора на щите управления или выносной панели управления.
4. Установка системы  архивирования информации.
5. Установка электрических датчиков технологических параметров.
 
В результате реконструкции САР паровой турбины происходит существенное повышение точности регулирования (максимальная степень нечувствительности по частоте вращения не более 0,02%), расширение функциональных возможностей, снижение трудозатрат на обслуживание и ремонт САР и обеспечение возможности участия энергоблока в первичном регулировании частоты и мощности в энергосистеме с качеством, соответствующим требованиям UCTE и РАО «ЕЭС России».

К типовой продукции, выпускаемой нашим предприятием относятся: 

  • узлы и детали парораспределения и запасные части к ним: сервомоторы клапанов, стопорные и регулирующие клапаны, колонки клапанов, штоки, буксы, золотники, кулаки и т.д.
  • узлы и детали проточной части: сопловые и направляющие аппараты, диафрагмы сварные, в том числе и с тангенциальным навалом, регулирующие диафрагмы, обоймы диафрагм, насадные облопаченные диски, уплотнительные кольца и т.д.
  • каминные камеры и концевые уплотнения, муфты, вкладыши опорных и опорно-упорных подшипников, упорные колодки и т.д.
  • клапаны обратные, типа КОС, предохранительные.
  • крепеж специализированный, высокого давления, гостированный, в том числе шпильки, колпачковые гайки и прочие запчасти к паровым турбинам и т.д.

5d5fdbcac72c8_16.jpg 5d5fdbcad3e40_14.jpg 5d5fdbcaf31b5_32.jpg 

5d5fdbcb41295_40.jpg 5d5fdbcb19daf_20.jpg\

5d5fdbcb0a479_29.jpg 5d5fdbcb2c2ad_23.jpg

5d5fdbcb6413b_34.jpg 5d5fdbcb19daf_20.jpg

Имеющиеся отработанные технологии восстановительного ремонта деталей и узлов паровых турбин позволяют за короткий срок и с минимальными финансовыми затратами выполнить ремонт, обеспечивающий восстановление первоначальных геометрических параметров и соблюдение технических требований чертежей. В настоящее время КМЗ производит ремонт следующих деталей и узлов паровых турбин:

  • Узлы парораспределения (в том числе корпусные детали)

  • Цилиндры

  • Роторы

  • Диафрагмы, сопловые и направляющие аппараты

  • Обоймы диафрагм

  • Муфта Биби

5d5fdbcbec036_8.jpg 5d5fdbcc30128_63.jpg