ПНЕВМАКС: нашему первому проекту в энергетике 8 лет

Высоконапорная гидросистема для автоматического регулирования паровой турбины

В условиях жесткой конкуренции и необходимости оптимизации расходов многие производители находятся в постоянном поиске новых партнеров и выгодных предложений. Такая ситуация все чаще встречается и в самых сложных и ответственных отраслях. В энергетической отрасли традиционно решение об использовании того или иного изделия принимает производитель основного генерирующего оборудования. Зачастую выбор отдаётся собственным разработкам, к сожалению, давно устаревшим, а значит, низкоэффективным.

Некоторые ремонтные организации пытаются внедрять новый подход, с использованием высококачественной современной и отработанной на европейских объектах энергетики элементной базы. Именно таким компаниям впервые в России удалось применить современные решения при реконструкции и модернизации систем автоматического регулирования (САР) паровых турбин с высокой степенью наработки, повысив тем самым их надежность и исключив отказы по причине выхода из строя системы автоматического регулирования.

Применение гидравлических систем высокого давления (ГСВД) при проектировании новых САР и реконструкции существующих позволяет использовать принципиально новые подходы.
ГСВД представляют собой новую ступень развития традиционных гидравлических САР турбин. С одной стороны, они сохранили в себе лучшие качества традиционной гидравлики – совмещение в одном устройстве высокого быстродействия и усилий, развиваемых приводом.      С другой стороны, ГСВД имеют такие преимущества, как компактность и простота интеграции с электрической управляющей частью.

Сниженные массогабаритные характеристики оборудования позволяют иначе взглянуть на конструкцию узлов САР. Так, например, при применении ГСВД в ряде случаев удаётся отказаться от использования кулачкового распределительного устройства (КРУ), передачи рейка-шестерня и других рычажных связей, передающих усилие от сервомотора на регулирующие клапаны, вплоть до реализации индивидуального привода регулирующих клапанов (ИП РК). Уменьшение количества промежуточных элементов в цепях САР, в свою очередь, приводит к снижению нечувствительности САР, повышению надёжности её работы и ремонтопригодности.

Ещё одним несомненным преимуществом ГСВД является возможность реализации в САР с ИП РК так называемого идеального соплового парораспределения, что снижает потери на дросселирование в клапанах и повышает экономичность работы турбины.

Ярким примером нового подхода к ремонту оборудования можно назвать совместный проект компаний «ПНЕВМАКС» (г. Химки, МО) и «Уралэнергоремонт» (г. Екатеринбург), которые в апреле 2012 года завершили реконструкцию паровой турбины Р-20-35/7 ст.№2 Богословской ТЭЦ. Была произведена замена физически и морально устаревшего кулачкового распределительного вала с сервомотором на индивидуальные гидроцилиндры. В результате повысилась точность поддержания положения регулирующих клапанов и, соответственно, давления пара на выхлопе турбины, упростилось управление турбиной, а также снизились затраты на обслуживание и наладку парораспределения.

За восемь лет эксплуатации данная гидросистема показала себя надежным, эффективным и простым в эксплуатации решением.

Несмотря на тяжелые условия эксплуатации и, зачастую, отсутствие своевременного сервиса, оборудование наработало более 60 000 часов.
Основные сервисные работы - это замена уплотнений гидроцилиндров – один раз в пять лет (по регламенту), замена баллонных элементов и зарядка аккумуляторов, замена фильтроэлементов.

Учитывая положительный опыт данного проекта, в последующие годы компания «ПНЕВМАКС» совместно с АО «Уралэнергоремонт» реализовала поставки подобных гидравлических систем на Барнаульскую ТЭЦ-3 (две гидросистемы) и  ТЭЦ ФосАгро г. Череповец (две гидросистемы).

Краткая справка по гидросистеме:

Гидропривод модели CTR-KV0306 предназначен для управления регулирующими клапанами паровой турбины. Привод позволяет регулировать проходное сечение трёх клапанов, тем самым изменяя частоту вращения ротора, вырабатываемую мощность, давление пара на выхлопе.

Характеристики гидропривода:

В состав гидропривода входит насосная станция модели CTR-KV0306, а также три гидроцилиндра специального исполнения со смонтированными непосредственно на них блоками управления. Гидроцилиндры имеют пропорциональные преобразователи перемещения. Привод позволяет осуществлять непрерывное позиционирование регулирующих клапанов турбины со скоростью до 0,03 м/с единовременно. Также в состав привода включён гидропневматический аккумулятор, позволяющий осуществлять позиционирование гидроцилиндров при отключенном электродвигателе, что, в свою очередь позволяет снизить энергопотребление и потери мощности, уходящей в нагрев рабочей среды.

CTR-KV0306 позволяет осуществлять аварийное закрытие клапанов турбины. Контур аварийного закрытия собран на основе гидропневматического аккумулятора, осуществляющего функцию мультипликации расхода. Применение аккумулятора позволяет произвести аварийное закрытие регулирующих клапанов турбины при полном исчезновении электропитания.

Насосная станция позволяет развивать полезное усилие до 8,5 тонн на каждом гидроцилиндре.

Гидропривод CTR-KV0306, установленный в 2012 году, продолжает успешно работать на Богословской ТЭЦ - крупнейшей электростанции Северного Управленческого Округа Свердловского филиала Территориальной Генерирующей Компании №9, обеспечивающей электроэнергией и паром Богословский Алюминиевый Завод, являющийся одним из крупнейших отечественных предприятий в данной отрасли.