Metody stosowane przez TC w celu podniesienia sprawności, mocy oraz

Prezentacja na temat: "Metody stosowane przez TC w celu podniesienia sprawności, mocy oraz"— Zapis prezentacji:

1

2 Metody stosowane przez TC w celu podniesienia sprawności, mocy oraz
niezawodności działania turbin parowych

3 Typowe przyczyny pogorszenia sprawności turbin parowych
„Ponad 40% wszystkich wykrytych strat sprawności w typowej dużej turbinie parowej to efekt utraty kontroli nad wielkością luzów nominalnych”. P. Schofield, “Steam Turbine Sustained Efficiency” Erozja łopatek wirnikowych Chropowatość łopatek wirnikowych Przecieki Chropowatość na uszczelnieniach pow. dysz Erozja dysz 44% Osady Skutki naprawy dysz

4 W teoretycznym stopniu akcyjnym 100% spadek ciśnienia zachodzi na kierownicy
W rzeczywistym, 5-10% spadku ciśnienia ma miejsce również na stopniu wirującym Na stopniu reakcyjnym spadki ciśnień na kierownicy i stopniu wirującym to mniej więcej 50-50%

5

6 Podczas pracy turbiny wirnik ulega deformacjom
Podczas pracy turbiny wirnik ulega deformacjom. Wpływ ciepła od wywołanych tam przytarć pogłębia jego deformację W miejscach przytarć dochodzi do postępującego niszczenia uszczelnień co obniża sprawność operacyjną turbiny. Przytarcia i wywołane tym deformacje wirnika komplikują rozruch i odstawianie turbiny.

7 Skrzywienie wirnika na skutek przytarć

8 Odkształcenia połówki kierownicy wynikające z gradientów cieplnych
x x d

9 uszczelnienia cofające się
Zaawansowane systemy uszczelnień uszczelnienia cofające się uszczelnienia nadbandażowe uszczelnienie rurociągu zasilającego Optymalizacja pracy turbin parowych

10 Zmodernizowane labiryntowe uszczelnienia wału firmy TurboCare
Konwencjonalne uszczelnienie labiryntowe .150”/ 3.81 mm Open Clearance

11 Przekrój uszczelnienia cofającego się
Wycięcie od strony wyższego ciśnienie Sprężyna Luz ~ 3,8 mm Luz 0,3 – 0,63 mm Uszczelnienie otwarte Uszczelnienie zamknięte - duży luz przy wzroście i spadku obrotów wirnika - mały luz przy obrotach znamionowych.

12

13 Zamykanie uszczelnień

14

15 Charakterystyka drgań podczas rozruchu turbiny

16 Montaż uszczelnień cofających się

17

18 Jakie uszczelnienie jest najlepsze ?

19 Uszczelnienia cofające się szczoteczkowe

20 Wyniki testów zużycia uszczelnień szczotkowych
Gdy uszczelnienie szczotkowe poddawane jest niedużym siłom uginającym przez długi okres czasu ich zużycie jest minimalne Gdy poddawane jest przez dłuższe okresy czasu dużym siłom uginającym – ich zużycie jest znaczne Element szczoteczkowy na części WP może być zastosowany do wartości różnicy ciśnień 300 psi (~ 2,0 MPa)

21 Uszczelnienie cofające się
Zalety zastosowania Uszczelnienie cofające się Długotrwałe zachowanie luzu konstrukcyjnego Ulepszenia projektowe wynikające z zastosowania uszczelnień szczotkowych Redukcja luzu konstrukcyjnego Elastyczność uszczelnienia „Zerowy” luz uszczelnienia

22 Żadne inne uszczelnienie tego nie potrafi !
Elastyczność segmentu szczoteczkowego pozwala dopasowywać się do zadanej wartości luzu po każdym, ewentualnym przytarciu wirnika Żadne inne uszczelnienie tego nie potrafi !

23 uszczelnienie szczotkowe po 7 latach użytkowania

24 Korzyść dodatkowa Szacowana korzyść dodatkowa wynikająca z zastosowania uszczelnień cofających się i szczotkowych Redukcja luzu roboczego do “ZERO” Turbina 200 MW 4695 KW (około) Btu/kwhr Oszczędność paliwa: $391,870.00/rok Wzrost produkcji energii: $699,179.00/rok Całkowity zysk: $1,091,049.00/rok

25 Podsumowanie z dotychczasowych zastosowań uszczelnień cofających się
Zainstalowane na blokach od 10 do 1300 MW 1-2% poprawa jednostkowego zużycia ciepła 2-3% zwiększenie mocy wyjściowej Ponad 600 zastosowań na całym świecie Około 15 lat zastosowań eksploatacyjnych Setki przeprowadzonych inspekcji turbin ponownie dopuściły uszczelnienia do ruchu

26 USZCZELNIENIA SZCZOTKOWE NADBANDAŻOWE

27 Koncepcja uszczelnień szczotkowych
Płytka czołowa Przepływ pary Uszczelnienie Płytka tylna Wysokość szczeliny Materiał włosia w szczotce - Haynes 25 Materiał płytki mocującej or 400 nierdzewna

28 Efekt z zastosowania uszcz. szczotkowych nadbandażowych
Uszczelnienie takie: Redukuje wartość luzu z typowego .080”(2.03mm) do .010”(0.25mm) Nadmiarowy luz o wartości 1 mm to średnio 5 kW utraty mocy

29

30

31

32

33 rurociągu zasilającego turbinę
Uszczelnienie rurociągu zasilającego turbinę

34

35 Łatwość instalacji & Odporność na utlenianie
Nowoczesne rozwiązanie o wysokiej skuteczności stosowane na dolocie pary do turbiny Konfiguracja „na zimno” Konfiguracja w warunkach roboczych Łatwość instalacji & Odporność na utlenianie

36 uszczelnienie rurociągu
Typowe korzyści z zastosowania zmodernizowanych uszczelnień: Międzystopniowe 1%-2% na j. zużycia ciepła 2%-3% na mocy Nadbandażowe 0,5 % - 1% na j. zużycia ciepła 1%-2% na mocy uszczelnienie rurociągu ½% - 1% na j. zużycia ciepła Sumarycznie: 2% - 4% na j. zużycia ciepła 4% - 7% na mocy

37 Moc turbiny/ilość bloków Rok uruchomienia turbiny
Zastosowanie uszcz. cofających się / szczotkowych w elektrowniach w Korei Firma Nazwa elektrowni Moc turbiny/ilość bloków Producent turbiny Rok uruchomienia turbiny Philippine Malaya 350MW × 1unit Hitachi 1979 KOMIPO Poryung Seocheon 500MW × 6unit 200MW × 2unit GE 1983~1994 1983 KOSPO Hadong 1997~2001 KOWEPO Taean Pyungtaek Seoincheon 350MW × 4unit 83MW × 1unit WH, GE 1995~2002 1980~1983 1992 KEWESPO Honam Donghae Dangjin 250MW × 2unit 500MW × 4unit Alsthom 1972 1998~1999 1999~2001

38 Turbina f-my Mitsubishi 100 MW
Dodanie 20 rzędów uszczelnień cofających się 1.62 MW zysku mocy BTU/KWHR sprawności cieplnej $147, szacowanych rocznych oszczędności na paliwie $255, rocznego zysku z przyrostu mocy $403, Całkowitego Rocznego Zysku

39 Turbina f-my Toshiba 75 MW
Dodanie 16 rzędów uszczelnień cofających się 1.02 MW zysku mocy 98.24 BTU/KWHR poprawy sprawności cieplnej $98, rocznych szacowanych oszczędności na paliwie $178, rocznego zysku z podniesienia mocy $277, Całkowitego Rocznego Zysku

40 Informacje niezbędne przy projektowaniu i produkcji
Przekrój osiowy bloku Bilans cieplny Rysunki złożeniowe z podanymi wartościami luzów Wymiary wirnika Zmiana ciśnienia pary na 1 st. w odniesieniu do charakterystyki dławienia zaworu regulacyjnego Wartości rzeczywiste luzów osiowych pomierzone podczas ostatniego remontu Rysunki pierścieni uszczelniających Kierunek obrotów wału

41 Dziękuje Państwu za Uwagę