Учебное пособие
Пуск в работу питательного электронасоса после ремонта
Груздев В.Б.
Рассматривается методика подготовки и пуск питательного насосного агрегата с электрическим приводом. Подробно описана последовательность технологических операций при пуске питательного насоса и его масляной системы. Приведено краткое описание работы центробежных насосов в сети. В приложении приведены иллюстрации, поясняющие работу питательного насоса. Также приведены варианты аварийных ситуаций и успешное их решение. Составлены перечни контрольных вопросов к каждой главе.
Предназначено для студентов очно - заочной формы обучения при подготовке по специальности 140100 "Теплоэнергетика". Может полезно студентам других специальностей, при изучении дисциплины "Режимы работы и эксплуатация ТЭС", а также всем инженерно-техническим работникам и рабочим тепловых и атомных электрических станций.
насос электрический масляный центробежный
СОДЕРЖАНИЕ
Введение
Глава1. Основные параметры и классификация насосов
2.2 Пуск в работу после ремонта маслосистемы питательного электронасоса
Глава 3. Моделирование ситуации с аварийным отключением работающего маслонасоса
3.1 Исходное состояние оборудования
3.2 Возможные причины аварийного отключения работающего маслонасоса
3.3 Возможные причины аварийного отключения работающего маслонасоса
3.4 Действия оперативного персонала, при отключении работающего и включение по АВР резервного маслонасосов
3.5 Действия оперативного персонала, при отключении работающего и не включение резервного маслонасоса
3.6 Действия оперативного персонала при пожаре на маслосистеме ПЭН
3.7 Контрольные вопросы
Глава 4. Включение в работу после ремонта питательного электронасоса
4.1 Изучение технологической схемы
4.2 Пуск ПЭН в работу после ремонта
4.3 МПЭН выполняет следующую работу
4.4 Контрольные вопросы
Глава 5. Совместная работа двух и более питательных насосов на общую гидравлическую сеть
5.1 Параллельная работа центробежных насосов
5.2 Параллельная работа центробежных насосов с одинаковыми характеристиками
5.3 Параллельная работа центробежных насосов с разными характеристиками
5.4 Включение в параллельную работу двух питательных электронасосов
5.5 Контрольные вопросы
Приложения
Литература
Введение
Целью настоящего учебного Пособия является изучение студентами общей схемы обвязки трубопроводами и вспомогательным оборудованием питательного электронасоса и его системы маслоснабжения, а также их пуск в работу после ремонта.
При описании питательного электронасоса и пуска его в работу после ремонта с вариантами аварийных ситуаций, как самого питательного насоса, так и его вспомогательных систем, использовалась общеизвестная техническая литература по насосам [1-22] и более чем 20-ти летний опыт работы автора по эксплуатации Заинской ГРЭС (Татарстан), Ленинградской и Чернобыльской АЭС, что позволило обобщить и создать настоящее Пособие, и тем самым разработать методику подготовки к пуску и пуск питательных электронасосов в работу после ремонта энергоблоков тепловых и атомных электростанций.
В ходе изучения Пособия студенты получат навыки решения эксплуатационных задач при пуске в работу питательных насосов с электрическим приводом. Пуск же питательного насоса с турбоприводом, где вместо приводного электродвигателя применяется паровая турбина, существенно не отличается за исключением пусковых операций на приводной турбине. В следующем Пособии мы рассмотрим и такой пуск питательного насоса, тем более турбоприводами снабжен большой парк питательных насосов российских и зарубежных энергоблоков мощностью 300 и более Мвт.
Теперь вспомним, что насосами называются гидравлические лопастные машины, предназначенные для подъема и подачи жидкостей, в нашем случае – питательной воды из деаэратора.
Глава 1. Основные параметры и классификация насосов
Термины в области насосов установлены ГОСТ 17398—72 "Насосы. Термины и определения". Согласно этому ГОСТ насосы подразделяются на две основные группы: динамические и объемные.
Динамическими называют насосы, в которых жидкость под воздействием гидродинамических сил перемещается в камере (незамкнутом объеме), постоянно сообщающейся с входом и выходом насоса.
Объемными называют насосы, в которых жидкость перемещается путем периодического изменения объема жидкостной камеры, попеременно сообщающейся с входом и выходом насоса.
Динамические насосы подразделяются на лопастные, насосы трения и инерционные.
Лопастными называют насосы, в которых жидкость перемещается за счет энергии, передаваемой ей при обтекании лопастей рабочего колеса. Лопастные насосы объединяют две основные группы насосов: центробежные и осевые. В центробежных насосах жидкость перемещается через рабочее колесо от центра к периферии, а в осевых, через рабочее колесо в направлении его оси. Часто насосы поставляются в виде насосного агрегата, т е. насоса и соединенного с ним двигателя. В качестве двигателя могут быть как электрические, так и паровые машины.
Кроме того, существует понятие насосная установка, т. е. насосный агрегат с комплектом оборудования, смонтированного по определенной схеме, обеспечивающей работу насоса в заданных условиях.
Кроме терминов, относящихся к конструктивным и другим признакам насосов, ГОСТ 17398—72 устанавливает и терминологию основных технических показателей насосов и насосных агрегатов.
Основным из этих показателей является объемная подача насоса — объем подаваемой насосом жидкости в единицу времени. Подача воды измеряется в м3/с или м3/ч. Допускается измерять подачу в л/с.
Существует понятие массовая подача — масса подаваемой жидкости в единицу времени. Массовая подача измеряется в кг/с (т/с) или кг/ч (т/ч) и определяется, как вторым основным показателем насоса является развиваемое им давление или напор и определяется приростом удельной энергии воды при движении ее потока от входа к выходу насоса. Напор чаще всего измеряется в метрах водяного столба (м. вод. ст.) или в атмосферах (атм).
Для определения величины полного напора насоса Н применяются следующие формулы:
Н = P2 /ρg – P1 /ρg + Δh + (v22 - v21 ) / 2g, (м. вод. ст.) (1)
H = Hм+ (v22 - v21) / 2g, ( м. вод. ст.), (2)
где P2 , P1 – давление воды соответственно в напорном и всасывающем патрубках насоса, атм;
Δh = (z2 - z1 ) –
расстояние по вертикали между точками установки манометра на напоре и вакуумметра на всасе, м;
v2, v1 - скорости воды в нагнетательном и всасывающем патрубках насоса, м/с;
ρ - плотность воды, кг/м3.
Hм – манометрический напор насоса, представляющий собой сумму показаний манометра на напоре насоса, вакуумметра на всасе, и геометрического напора между точками установки этих приборов Δh.
Напор насоса также может быть выражен в виде давления воды на выходе из него:
Р=Нρg, (м. вод.ст.) (3)
Давление измеряется в кПа, мПа, атм или кгс/см2, а напор — в метрах столба перекачиваемой жидкости. Например, метр водяного столба записывается как – м. вод. ст., а 10 м. вод. ст. = 1,0 атм. =1,0 кгс/см2 = 0,1 МПа. Объемная подача Q насоса измеряется в м3/с, а массовая подача М - в кг/с, которая определяется как
M = ρQ, (4)
где ρ - плотность среды, кг/м 3.
В свою очередь объемная подача практически одинакова по всей длине проточной части насосов и может быть рассчитана по средней скорости движения среды с помощью уравнения неразрывности потока:
Q = FC, (5)
где F - площадь поперечного сечения потока жидкости, м2;
С - скорость движения среды, м/с.
Количество энергии, затрачиваемое в единицу времени на привод насоса, определяет ее полезную мощность:
Nп =ρg QH, (кВт) (6)
или
Nп =ρQH / 102, (кВт) (7)
где Q – производительность насоса, м 3 /с;
ρ – плотность среды, кг/м3 ;
Н – полный напор насоса, м. вод.ст.
Потери энергии неизбежны в любом рабочем процессе и действительная мощность, затрачиваемая на привод насоса, больше теоретической величины:
N = Nп + ΔN, (8)
где ΔN - cумма всех энергетических потерь, возникающих из-за несовершенства насоса как лопастной машины.
Для оценки полноты использования энергии, подводимой к насосу от двигателя, применяют характеристику, называемую эффективным КПД агрегата:
η = Nп /N (9)
Таким образом, зная КПД, напор и подачу насоса можно расчетным путем найти потребляемую мощность насоса:
N= ρgQH/η = Nп / η, (кВт) (10)
Но весьма важным для лопастных машин является безразмерная величина, которая называется коэффициентом быстроходности.
Коэффициент быстроходности nsиспользуется для сопоставления геометрических параметров и технико-экономических показателей, подобных между собой насосов, имеющих различные значения напора, расхода и числа оборотов. Зачем это нужно? Коэффициент ns позволяет при проектировании и эксплуатации один насос заменять другим, что особенно важно в настоящее время. Физически под коэффициентом быстроходности понимается частота вращения виртуального модельного насоса, геометрически подобного во всех элементах натурному, с теми же гидравлическим и объемным коэффициентами полезного действия при условии, что модельный насос создает напор, равный 1 метру столба воды, при гидравлической мощности в 1 л.с., т.е. подача модельного насоса равна Q = 0,075 м3/с на режиме максимального к.п.д., если считать, что плотность воды 1000 кг/м3 при нормальных физических условиях.