Организация управления технологическим процессом ТЭС. Автоматические системы защиты теплового оборудования.

Эту задачу выполняет специальная система регулирования. Увеличение частоты вращения на 10 % сверх допустимой из-за отказа системы регулирования или по другим причинам вызывает срабатывание автомата безопасности, воздействующего на мгновенное закрытие стопорного клапана перед турбиной и на прекращение подачи пара в проточную часть.
Защита от сдвига ротора. Вращающийся ротор имеет некоторую свободу продольного перемещения относительно статора. Численное значение этого перемещения весьма мало (до ±1,2 мм для различных типов турбин) и ограничивается упорным подшипником турбогенератора. Однако из-за износа рабочих поверхностей или превышения расчетного усилия может произойти продольное смещение ротора, превышающее допустимое значение. Если при этом не принять соответствующих мер (частичный или полный сброс нагрузки либо останов турбины), то чрезмерный сдвиг ротора вызовет повреждение концевых уплотнений или лопаточного аппарата турбины. Современные турбогенераторы оснащаются специальным защитным устройством, воздействующим на останов турбины при чрезмерном осевом сдвиге ротора.

2.4.2 Защита от ухудшения вакуума в конденсаторе

Известно, что ухудшение вакуума в конденсаторе приводит к росту температуры пара в хвостовой части турбины, термическим деформациям громоздких частей 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 мгновенного закрытия стопорного клапана.


2.4.3 Защита от понижения давления масла в системе смазки и охлаждения подшипников

В нормальном режиме работы масло в систему смазки подшипников поступает при заданном избыточном давлении около 20 кПа (0,2 кгс/см2) от системы гидравлического регулирования турбины. На случай ее отказа предусматривается установка двух резервных маслонасосов. Они могут включаться автоматически по сигналу специального реле давления при непредвиденном уменьшении давления в системе смазки ниже первого или второго установленного значения.
При снижении давления масла в системе смазки ниже третьего установленного значения сигнал от реле давления через промежуточное реле воздействует на закрытие стопорного клапана перед турбиной и систему включения ее валоповоротного устройства.


2.4.4 Логические схемы действия защит турбогенератора

Схема действия защит турбины без промежуточного перегрева пара, помимо рассмотренных выше систем защит, имеет защиту от повышения и понижения температуры пара перед стопорным клапаном.
Срабатывание различных защит на останов турбины во всех случаях сводится к мгновенному закрытию стопорных клапанов воздействием на электромагнитные приводы их защелок.
Тепловые защиты электрического генератора. Аварийные или случайные отключения электрического генератора должны приводить к автоматическому отключению турбины. Кроме того, генератор оснащается собственной системой тепловых защит, воздействующей на его отключение при останове всех маслонасосов уплотнения вала и при прекращении потока охлаждающей воды через статор.
Срабатывание автоматических защит генератора связано с остановом турбины, отключением генератора от сети и включением автомата гашения поля по сигналам в аварийных или предаварийных ситуациях.
Защитные устройства вспомогательных установок ТЭС относятся к так называемым локальным или местным системам автоматических защит. Их действие не связано с остановом основного оборудования и его механизмов,
так как вспомогательные установки обычно резервируются или же сравнительно быстро ремонтируются, кроме того, чрезмерное отклонение их регулируемых параметров не оказывает прямого влияния на производительность котлов и выработку электроэнергии.
Защита регенеративных подогревателей высокого давления. Переполнение корпуса ПВД водой до уровня врезки трубопровода греющего пара недопустимо из-за опасности заброса воды в паропровод. Такая опасность возникает при отказе автоматических регуляторов уровня конденсата в ПВД или разрыве змеевиков питательной воды. На этот случай предусматриваются обратный клапан на трубопроводе греющего пара, соединяющем корпус ПВД с камерой греющего пара, отбора, и специальное защитное устройство, воздействующее на систему подачи питательной воды в обвод всей группы ПВД.
Система защиты ПВД от переполнения водой является двухступенчатой и действует по цепочке: датчики уровня ПВД — промежуточные реле — коммутирующие и исполнительные устройства силовых приводов запорных органов на линиях пара и воды. При срабатывании защиты по уровню одного из подогревателей отключается вся группа ПВД одновременно. Отключение по пару осуществляется путем перекрытия доступа греющего пара в каждый из корпусов, отключение по воде — закрытием быстродействующего защитного гидроклапана на входе и выходе ПВД, а также закрытие запорных задвижек на входе и выходе питательной воды данной группы.



2.4.5 Защитные устройства мельничных систем парового котла

Помимо защит от повышения температуры аэросмеси за шаровой или молотковой мельницей, воздействующей на открытие заслонки на линии присадки холодного воздуха, на мельничных системах предусматривается защитное устройство, действующее на останов мельниц при понижении давления масла в системе смазки подшипников. Этот сигнал формируется электроконтактным манометром. При падении давления масла до первого установленного значения включается резервный масляный насос. При падении давления масла до второго установленного значения срабатывает отключающее устройство электропривода мельницы и далее по цепи электроблокировки останавливается питатель сырого угля. На обоих типах мельниц может быть предусмотрено включение вибраторов на линиях подвода сырого угля при Забивании линий и обрыве подачи топлива. Отключение вибраторов производится после восстановления подачи топлива или по истечении установленной выдержки времени. В системах пылеприготовления с шаровой барабанной мельницей при забивании циклона предусматривается ее отключение.












Заключение

Автоматизацией механизированного производства называют применение технических средств и систем управления, освобождающих человека частично или полностью от непосредственного участия в процессах выработки, преобразования и передачи энергии.
Автоматические защитные устройства, обслуживающие тепловую часть электрической станции, называются тепловыми защитами. Наличие действующих тепловых защит служит существенным фактором повышения надежности паровых котлов, турбин и вспомогательного оборудования и служит дополнительным источником повышения производительности труда в технологических цехах ТЭС за счет расширения зоны обслуживания. Устройства защиты обычно устанавливаются для контроля наиболее ответственных параметров, чрезмерное отклонение которых от заданных значений ведет к нарушению нормального технологического процесса и повреждению оборудования.
Большинство современных защитных устройств представляют собой системы непрямого действия, включающие отдельные, связанные между собой элементы: первичные приборы – датчики, снабженные электрическими контактами, усилительные устройства, промежуточные реле, устройства пуска и останова исполнительных механизмов. Чаще всего действие тепловой защиты увязывается с работой логических систем управления, которые, как известно, позволяют включать и отключать электрические пусковые устройства вспомогательных механизмов в определенной последовательности – «по цепочке». Дополнительным мероприятием, повышающим надежность действия защитных устройств, служит использование высоконадежных источников электрического питания цепей управления. Другими необходимыми мероприятиями, повышающими надежность защит в условиях эксплуатации служат также систематический контроль срабатывания и профилактические ремонты.

Список источников

Белинский С. Я., Липов Ю. М. Энергетические установки Электростанций. М.: Энергия, 1974 - 304 с.
Плетнев Г. П. Автоматическое управление и защита теплоэнергетических установок электростанций: Учебник для техникумов. - 3-е изд., перераб. - М.: Энергоатом-издат, 1986. - 344 с.
Автоматизация крупных тепловых электростанций/Под ред. М. П. Шальмана. М.: Энергия, 1974.-240 с.












Белинский С. Я., Липов Ю. М. Энергетические установки Электростанций. М.: Энергия, 1974 - 304 с.
Плетнев Г. П. Автоматическое управление и защита теплоэнергетических установок электростанций: Учебник для техникумов. - 3-е изд., перераб. - М.: Энергоатом-издат, 1986. - 344 с.
Автоматизация крупных тепловых электростанций/Под ред. М. П. Шальмана. М.: Энергия, 1974.-240 с.
Плетнев Г. П. Автоматическое управление и защита теплоэнергетических установок электростанций: Учебник для техникумов. - 3-е изд., перераб. - М.: Энергоатом-издат, 1986. - 344 с.
Автоматизация крупных тепловых электростанций/Под ред. М. П. Шальмана. М.: Энергия, 1974.-240 с.