101 8.5. Hệ THôNG DầU tuốc BIN HơI Việc điều khiển các cơ cấu điều chỉnh công suất tuốc bin nh đã trình bày đợc thực hiện bằng áp lực dầu, khi đó hệ thống điều chỉnh đợc nối với hệ thống bôi trơn. Sơ đồ nguyên lý của hệ thống cung cấp dầu cho tuốc bin đợc trình bày trên hình 8.13. Hình 8.13. Sơ đồ nguyên lý cung cấp dầu cho tuốc bin. 1-Bơm dầu chính; 2-bơm dầu phụ; 3-bơm điện; 4-van một chiều; 5-Van giảm áp; 6-dầu đến cơ cấu điều chỉnh; 7-dầu từ cơ cấu điều chỉnh về 8-các ổ đỡ; 9-bể dầu; 10-vVan an toàn ; 11-bình làm mát dầu. Trục tuốc bin truyền động cho bộ điều chỉnh ly tâm qua bộ truyền động trục vít. Bơm dầu chính hút dầu từ bể dầu rồi bơm vào hệ thống dầu với áp lực 10-20 bar. Dầu đi vào ngăn kéo phân phối dầu 4 và xecvômôtơ 3 của hệ thống điều chỉnh, đồng thời qua van giảm áp để giảm áp suất dầu xuống 1,4 - 1,8 bar cung cấp cho hệ thống bôi trơn các ổ trục. Để đề phòng trờng hợp dầu đi bôi trơn có áp lực quá lớn, ngời ta đặt van an toàn, khi áp suất dầu vợt quá trị số qui định, van an toàn mở để xả dầu về lại bể chứa. Trớc khi đi bôi trơn các ổ trục, dầu đợc qua bình làm mát dầu và đợc làm mát bằng nớc tuần hoàn đến nhiệt độ không vợt quá 40 0 C. Lợng dầu đi bôi trơn cho mỗi ổ trục phụ thuộc vào đờng kính của các vòng chắn phân phối. Sau khi bôi trơn các ổ trục, dầu lại chảy vào bể chứa. Bơm dầu chính đợc gắn trực tiếp trên trục tuốc bin nên chỉ đảm bảo đợc áp suất và sản lợng dầu cần thiết khi số vòng quay của tuốc bin không nhỏ hơn một nửa số vòng quay định mức. Vì vậy khi khởi động hoặc ngừng tuốc bin, tốc độ quay còn thấp, cha đảm bảo đợc áp lực dầu thì bơm dầu phụ sẽ hoạt động để cung cấp dầu cho toàn hệ thống, bơm này đợc dẫn động bằng một tuốc bin phụ và đợc đặt trên bể dầu. Sau khi tuốc bin đạt đợc số vòng quay đủ để bơm dầu chính đảm bảo cung cấp dầu cho toàn hệ thống theo thông số định mức, dới tác dụng của áp suất do bơm dầu chính tạo ra, van một chiều của bơm dầu phụ sẽ tự động đóng lại, đồng thời tuốc bin phụ cũng tự động cắt ra, bơm dầu phụ ngừng làm việc. Khi ngừng tuốc bin, tốc độ 4 1 4 2 3 5 6 7 8 4 11 9 10 102 giảm xuống dới 50% tốc độ định mức thì bơm dầu phục tự động khởi động làm việc lại, trừ trờng hợp nếu bơm dầu phụ bị sự cố thì bơm dầu dự phòng chạy bằng điện sẽ khởi động và làm việc để cung cấp dầu cho hệ thống bôi trơn. Ngoài các van điều chỉnh để điều chỉnh lu lợng hơi vào tuốc bin của hệ thống phân phối hơi, ngời ta còn đặt một van tự động trên đờng dẫn hơi vào tuốc bin gọi là van stop. Nhiệm vụ của van stop là cắt hơi khi tuốc bin sự cố, nghĩa là dừng hoàn toàn việc đa hơi vào tuốc bin. Van stop chịu tác động trực tiếp của các cơ cấu trong hệ thống bảo vệ tuốc bin. Hệ thống bảo vệ tuốc bin gồm có : - Bảo vệ vợt tốc: Bộ bảo vệ vợt tốc có nhiệm vụ bảo vệ tuốc bin khi tốc độ tuốc bin vợt quá 11-12% tốc độ định mức. Khi tốc độ tuốc bin tăng lên thì lực li tâm cũng tăng lên, dới tác dụng của lực li tâm, các chi tiết của roto có thể bị rung hoặc gãy, khi đó cần thiết phải cắt hơi vào để ngừngtuốc bin. Bộ bảo vệ vợt tốc sẽ tác động lên cơ cấu bảo vệ để đóng van stop, cắt hơi vào tuốc bin. - Bảo vệ áp lực dầu: Bộ bảo vệ áp lực dầu có nhiệm vụ bảo vệ tuốc bin khi áp lực dầu trong hệ thống điều chỉnh giảm xuống còn 5 bar. Khi áp lực dầu trong hệ thống điều chỉnh giảm xuống còn 5 bar thì cơ cấu điều chỉnh sẽ không hoạt động do đó không thể điều chỉnh đợc công suất tuốc bin cho phù hợp với phụ tải điện, do đó bộ bảo vệ áp lực dầu sẽ tác động lên cơ cấu bảo vệ để đóng van stop, cắt hơi vào tuốc bin. - Bảo vệ di trục: Bộ bảo vệ vợt tốc có nhiệm vụ bảo vệ tuốc bin khi độ di trục của tuốc bin vợt quá trị số cho phép. Khi roto của tuốc bin dịch chuyển dọc trục quá trị số cho phép có thể làm cho rôto và stato cọ sát với nhau gây sự cố. Khi đó bộ bảo vệ sẽ tác động lên cơ cấu bảo vệ để đóng van stop, cắt hơi vào tuốc bin. 88 Chơng 8. CấU TRúC, THIếT Bị PHụ và điều chỉnh Tuốc bin 8.1. CấU TRúC tuốc bin 8.1.1. Thân tuốc bin Để thuận tiện khi chế tạo và lắp ráp, thân tuốc bin dọc trục đợc chế tạo một mặt bích ngang và một hoặc hai mặt bích dọc. Thân có thể chế tạo bằng gang đúc, thép đúc hoặc thép hàn. Thân bằng gang đúc thờng dùng cho các tuốc bin làm việc ở nhiệt độ tới 350 0 C. Khi nhiệt độ làm việc tới 450 0 C thì thân tuốc bin phải làm bằng thép cacbon. Khi nhiệt độ làm việc cao hơn 450 0 C thì thân tuốc bin phải làm bằng thép hợp kim. Đặc biệt khi nhiệt độ làm việc cao hơn 550 0 C thì thân tuốc bin phải làm hai lớp, gọi là thân kép. Giữa hai lớp của thân chứa hơi có thông số trung bình trích từ một tầng trung gian nào đó, vì vậy bề dày của thân sẽ nhỏ hơn nhiều so với thân đơn (1 lớp), đồng thời lớp ngoài làm việc ở điều kiện nhẹ nhàng hơn nên có thể chế tạo bằng thép cácbon. 8.1.2. Rôto tuốc bin Roto của tuốc bin xung lực là trục có gắn các bánh động đợc biểu diễn trên Hình 8.1. Khi roto làm việc trong vùng hơi có nhiệt độ nhỏ hơn 400 0 C thì bánh động đợc rèn riêng từng bánh và đợc lắp chặt trên trục Hình 8.2. Hình 8.1. Roto tuốc bin xung lực có bánh động lắp chặt trên trục 89 Hình 8.2. Rôto tuốc bin xung lực có trục và bánh động đợc rèn liền Khi roto làm việc trong vùng hơi có nhiệt độ lớn hơn 400 0 C thì trục và bánh động đợc rèn liền, đợc biểu diễn trên Hình 8.3. ở tuốc bin phản lực, roto có dạng thùng (tang trống). Hiện nay roto kiểu tang trống thờng đợc chế tạo gồm những vành riêng biệt hàn lại với nhau, phần đầu và cuối của roto đợc rèn liền với trục. ở tuốc bin này, tầng điều chỉnh vẫn đợc chế tạo kiểu tầng kép xung lực có bánh động lắp chặt trên trục nh biểu diễn trên Hình 8.3. Hình 8.3. Rôto tuốc bin phản lực 90 Roto tuốc bin có độ dài đáng kể giữa hai ổ đỡ, do đó nó là một hệ thống đàn hồi có tần số dao động riêng xác định. Để đảm bảo cho roto làm việc ổn định và an toàn thì số vòng quay định mức của roto không đợc trùng với số vòng quay tới hạn, tức là tần số dao động ngang của roto không đợc trùng với tần số làm việc của máy phát điện (tần số dòng điện). Phần lớn các nhà chế tạo lấy số vòng quay định mức lớn hơn hoặc bé hơn 30- 40% số vòng quay tới hạn. Những trục có số vòng quay định mức nhỏ hơn số vòng quay tới hạn thì gọi là trục cứng, những trục có số vòng quay định mức lớn hơn số vòng quay tới hạn thì gọi là trục mềm. Để đảm bảo an toàn khi khởi động tuốc bin có trục mềm, cần phải vợt qua thật nhanh vùng có số vòng quay tới hạn. 8.1.3. Bộ chèn tuốc bin Khi chuyển động trong phần truyền hơi của tuốc bin, luôn có một lợng hơi không đi qua rãnh ống phun mà đi qua khe hở giữa bánh tĩnh và trục tuốc bin. a) b) c) Hình 8.4. Bộ chèn tuốc bin a- Chèn cây thông; b- chèn răng lợc; c-chèn đỉnh cánh . stop, cắt hơi vào tuốc bin. - Bảo vệ áp lực dầu: Bộ bảo vệ áp lực dầu có nhiệm vụ bảo vệ tuốc bin khi áp lực dầu trong hệ thống điều chỉnh giảm xuống còn 5 bar. Khi áp lực dầu trong hệ thống. cắt hơi vào tuốc bin. 88 Chơng 8. CấU TRúC, THIếT Bị PHụ và điều chỉnh Tuốc bin 8.1. CấU TRúC tuốc bin 8.1.1. Thân tuốc bin Để thuận tiện khi chế tạo và lắp ráp, thân tuốc bin. riêng từng bánh và đợc lắp chặt trên trục Hình 8.2. Hình 8.1. Roto tuốc bin xung lực có bánh động lắp chặt trên trục 89 Hình 8.2. Rôto tuốc bin xung lực có trục và bánh động đợc