Erőművi turbinagépész Erőművi turbinagépész

Átírás

1 A 10/2007 (II. 27.) SzMM rendelettel módosított 1/2006 (II. 17.) OM rendelet Országos Képzési Jegyzékről és az Országos Képzési Jegyzékbe történő felvétel és törlés eljárási rendjéről alapján. Szakképesítés, szakképesítés-elágazás, rész-szakképesítés, szakképesítés-ráépülés azonosító száma és megnevezése, valamint a kapcsolódó szakképesítés megnevezése: Erőművi turbinagépész Erőművi turbinagépész

2 1. feladat Összesen: 26 pont Ön erőművi gőzturbinagépész. Feladata, hogy elvégezze egy reakciós rendszerű Láng-BBC turbinánál a kondenzátorvákuum-készítést és a turbina felkészítését az indításra. Ismertesse válaszában a kezelési utasítás szerinti kondenzátorvákuum-készítés feltételeit és a követendő legfontosabb lépéseket a helyes sorrendben! A kondenzátorvákuum-készítés megkezdése előtt a következő feltételeknek kell megfelelni: 1. a kondenzvíz-rendszer üzemben legyen; 2. a kondenzátor hűtővízoldalon már üzemben legyen; 3. a turbina tömszelencegőz-rendszerét üzembe helyezték, és a tömszelencegőznyomás megfelelő; 4. a kondenzátorba csatlakozó, légköri nyomás alatti vezetékek zárva legyenek (pl. előmelegítők légtelenítése és csapadékvezetése, vészürítő stb.); 5. az összes vákuum alatti rész tömör (kondenzátor, kisnyomású előmelegítők stb.); 6. ha ezek a feltételek teljesültek és a tömszelencegőz-nyomás jó, lehet indítani a sugárszivattyúkat; 7. vízsugárszivattyúk alkalmazásakor el kell indítani a munkaszivattyúkat, és ki kell nyitni a légelszívó tolózárakat; 8. gőzsugárszivattyúk esetén indítani kell az indítási gőzsugár-gyorselszívót, és ezzel egyidejűleg üzembe kell helyezni az üzemi gőzsugárszivattyúkat; 9. ehhez az üzemi gőzsugárszivattyúk hűtőjén áramlást kell létesíteni, és gondoskodni kell a csapadék elvezetéséről; 10. ki kell nyitni a légtolózárakat; 11. a vákuum kialakítását figyelemmel kell kísérni; 12. ha valamilyen nyomásnál kisebb vákuumot nem lehet elérni, ennek oka valamilyen tömörtelenség miatti légbetörés, ezt is ki kell deríteni, illetve a tömszelencegőz-nyomást kell növelni; 13. ha a vákuum megfelelő, az indítási gyorselszívót üzemen kívül kell helyezni. A jó válasz egyenként 2 pont 2. feladat Összesen: 10 pont Ön gőzturbinagépészként jó, ha tanul más erőművekben előforduló súlyos üzemzavarokból, és ezeket kielemezve megelőzi a kezelési hiányosságból adódó eseteket a munkája során. Az alábbiakban ismertetjük egy 200 MW-os turbina csapágyolaj centrifugálása során előfordult problémát mint tanulságos esetet. Az üzemzavar leírása: Egy 200 MW-os turbinánál kvázi üzemzavar fordult elő. A csapágyolaj centrifugálását végezték. A szolgálat a centrifuga környékén nagymértékű olajfolyást észlelt. Az olajfolyás onnan származott, hogy a centrifugához csatlakozó fém flexitömlő helyett, amely korábban megsérült, ideiglenes jelleggel műanyag tömlőt erősítettek, amely lerázódott. Szerencsére a szolgálat az olajfolyást időben észrevette és megszüntette, így súlyosabb üzemzavar nem keletkezett. Vonja le a fontos általános és speciális tanulságokat, hogy milyen negatív körülmények, esetleg hibák vezettek az esethez! Az esetből levonható tanulságok: az olajrendszer csővezetékeinél ideiglenes megoldásokat nem szabad alkalmazni még rövid időre sem; É 2/6

3 az olajcentrifugálás alatt az olajrendszert (centrifugaműködés, olajtartályszint stb.) fokozottabban kell ellenőrizni. A jó válaszokra egyenként 5 pont adható. 3. feladat Összesen: 20 pont Ön turbinagépészként véleményt mond egy gőzturbina forgórészével kapcsolatban, hogy fellépett-e kiegyensúlyozatlanság, szükséges-e a statikus kiegyensúlyozás elvégzése. Mikor van erre szükség általában forgórészeknél? Mi a kiegyensúlyozatlansági jelenség oka, és mit okoz ez? Ismertesse a statikus kiegyensúlyozás lefolytatását! A turbina forgórészének kiegyensúlyozatlansága járulékos feszültségeket ébreszt, és csapágyrezgés-növekedést, berázást okoz. Kiegyensúlyozatlanság esetén a forgórész súlyvonala nem esik egybe a geometriai középvonallal, így a forgás közben fellépő erők nem lesznek egyensúlyban. A kiegyensúlyozás a forgórész tömegeloszlását úgy javítja, hogy a centrifugális erő a forgórészen sehol sem lépi túl az engedélyezett értéket, és az ébredő feszültségek a biztonsági tényezővel csökkentett igénybevételek alatt maradnak. Kiegyensúlyozást az alábbi esetekben kell végezni: a gyártás során, illetve a gyártás végén a túlpörgetés előtt; a forgórész javítása, újralapátozása esetén a gyárban; a helyszínen, ha az üzemi rezgéselemzés kiegyensúlyozatlanságot mutat ki. Kétféle kiegyensúlyozási módszer van: a statikus és a dinamikus kiegyensúlyozás. (A kiegyensúlyozást balanszírozásnak is nevezik.) A statikus kiegyensúlyozás álló helyzetben végezhető. Csak ott alkalmazható hatásosan, ahol a tengelyhossz/tengelyátmérő viszonylag kicsi, azaz a forgórész rövid, de az átmérő viszonylag nagy (kisebb gépek forgórészei, illetve az akciós gépek tárcsái, a szabályozófokozatok, a kiegyenlítő-dugattyú stb.). 1. kiegyensúlyozandó forgórész; 2. prizma; m excentrikusan eloszló tömeg; m e ellensúly A statikus kiegyensúlyozás módszere a következő. Az egyensúlyozandó forgórészt vagy tárcsákat két, egymással párhuzamosan elhelyezett, vízszintesen beállított prizmára vagy nagyobb méretek esetén sínre helyezzük. A prizmának simának, finom felületűnek és természetesen keménynek kell lennie. A prizmára helyezett és magára hagyott tengely É 3/6

4 kiegyenlítetlenség esetén lassan forogni kezd, és néhány lengés után addig helyezkedik, amíg a súlypont pontosan a tengely középvonalának függőlegesébe nem kerül. A forgórészt a helyéből kimozdítva több méréssel pontosan megállapítható a súlypont függőleges egyenese, és ezen az egyenesen az excentrikus súlyponttal szemben kell az m e tömegű ellensúlyt elhelyezni. Ennek nagyságát próbálgatással állapítják meg, ezért a próbasúlyokat ideiglenesen rögzítik, és csak a pontos méretek megállapítása után véglegesítik. Hosszabb forgórészeknél a statikus kiegyensúlyozás már nem hatásos, ezért dinamikus kiegyensúlyozást kell alkalmazni. A dinamikus kiegyensúlyozást általában megelőzi a statikus kiegyensúlyozás, amellyel a nagyobb kiegyensúlyozatlanságok megszüntethetők. A kiegyensúlyozást nagyobb és bonyolultabb forgórészek esetén több részletben végzik (a tárcsán és tengelykapcsolón külön vagy statikusan kiegyensúlyozva). A jó válasz mértékének megfelelően adható pont. 4. feladat Összesen: 20 pont Ön feladata szerint egy kondenzációs gőzturbinát indít, amikor párhuzamosan kapcsolja a szinkronizálást követően. Ismertesse a generátor párhuzamos kapcsolásának feltételeit, és ismertesse a kapcsolást követően elvégzendő szükséges lépéseket! Válaszában térjen ki az ellennyomású, az elvételes, az elvételes ellennyomású és a kondenzációs gép közötti lényeges különbségekre ennél a folyamatnál! A generátor párhuzamos kapcsolásának három feltétele van, amelyeknek egyidejűleg kell teljesülniük: a generátor és a hálózat feszültsége közel azonos legyen; a generátor és a hálózat frekvenciája közel azonos legyen; a generátorral előállított feszültség a hálózattal azonos fázisban, azaz szinkronban legyen. A szinkronizálást kézzel vagy automatikusan lehet végrehajtani, a generátorral termelt áram frekvenciáját a turbinafordulatszám-szabályozó állítása határozza meg. Ha a három feltétel teljesült, a főmegszakítót be lehet kapcsolni, és ezzel a párhuzamos kapcsolás megtörtént. Rögtön párhuzamos kapcsolás után a turbóegységet kismértékben terhelni kell, hogy a visszwatt-védelem működését elkerüljük. Az elvételes kondenzációs turbinák indítása lényegében megegyezik a kondenzációs turbinák indításával. Párhuzamos kapcsolás előtt a turbinanyomás-szabályozó bénítva van, vagy ki van iktatva. Ekkor az elvetéli elzáró- és visszacsapó szelep zárva van, de az átömlőszelep teljesen nyitva. Terhelésfelvétel után az elvételi elzárószelepeket a vezetékszakasz megfelelő víztelenítése és nyomás alá helyezése után lehet nyitni, majd az elvételinyomás-szabályozó bevételével a kívánt nyomás beállítható. Ellennyomású turbinák induláskor kipufogásra dolgoznak, és az ellennyomású hálózatra csak akkor kapcsolhatók, ha a hálózat és az ellennyomás értéke megegyezik. Ekkor a kipufogószelep fokozatos zárásával, lassan kell a gőzt a gőzhálózatra engedni. A vezetékek megfelelő mértékű felmelegítését mindezek előtt természetesen el kell végezni. Ezután lehet az ellennyomás-szabályozót üzembe venni. Az elvételes ellennyomású turbinát először mint ellennyomású turbinát kell indítani, és az elvételinyomás-szabályozót csak megfelelő teljesítmény után szabad bevenni. A jó válasz mértékének megfelelően adható pont. 5. feladat Összesen: 24 pont É 4/6

5 Ön feladata szerint üzemelteti és szabályozza a turbinaolaj segédrendszerek paramétereit az indulási folyamat során. A turbinacsapágyolaj-ellátás zavarai kiindulópontjai lehetnek akár egy komoly turbina üzemzavarnak, ezért válaszában ismertesse ezek okait! A turbinacsapágyak, illetve a csapágyolaj-ellátás zavarai a legsúlyosabb turbinaüzemzavarok és meghibásodások okozói lehetnek. Ezeket gyakorlati tapasztalatok igazolják. A csapágyolajrendszerben a következő zavarok keletkezhetnek: 1. Csapágyolajnyomás-csökkenés, ezt okozhatja: a csapágyolaj-szivattyú meghibásodása; a nyomástartó szelep meghibásodása; az olajszűrő elpiszkolódása és a szűrőellenállás növekedése; a csapágyolajtartály-szint csökkenése, illetve a leürülés; a helytelen kezelői beavatkozás az olajszűrő vagy az olajhűtő átálláskor (pl. az üzemelő hűtőt olajoldalról tévedésből azelőtt zárják ki, mielőtt a tartalékot üzembe helyezik stb.). 2. Csapágyolajhőmérséklet-eltérés: a csapágyakra jutó, olajhűtő utáni olajhőmérséklet C-tól való eltérése (amely a kenőképességet rontja). Különösen az olajhőmérséklet növekedése a veszélyes, mert ekkor a legjobban terhelt csapágy hőmérséklete annyira megemelkedhet, hogy a védelem működését, rosszabb esetben a csapágy kiolvadását okozza. Az olajhőmérséklet-növekedés leggyakoribb okai: az olajhűtő elpiszkolódása; az olajhűtőn a vízoldali áramlás elégtelensége (hűtővíznyomás-csökkenés, hűtővíz-armatúráknál az elpiszkolódás); a hőmérséklet-szabályozó (hűtővízszelep, érzékelők stb.) meghibásodása; a hőmérséklet-szabályozó meghibásodása. 3. A csapágyolaj-áramlás zavara: a csapágyra az olajszűkítőn keresztül jut. Az áramláscsökkenés leggyakoribb okai a következők: nem megfelelő méretű a szűkítő; a szűkítő elé idegen tárgy vagy szennyeződés került, ami a hozzáfolyás keresztmetszetét csökkenti. Számtalan csapágy-meghibásodás oka volt a javításnál a szűkítő helyett betett nyeles teli lemez (blind), illetve a csapágyvezetékben felejtett rongy vagy szerszám; a csapágy elfolyóvezetékének dugulása vagy az ebbe tett nyeles teli lemez (blind). Ilyenkor az olaj nem képes elfolyni, és a csapágyból az olajfogó lemezeken keresztül a környezetbe jut, ami tűzveszélyes. A csapágyolaj-áramlás csökkenése először a csapágyfém-hőmérséklet növekedését, illetve az elfolyó olaj hőmérsékletének növekedését okozza. Ezt idejében észlelve és a turbinát leállítva a súlyosabb csapágy-meghibásodás elkerülhető. Sajnos sok esetben erre nincs lehetőség, ekkor a csapágyfém elkenődik, kiolvad. Nagyobb mértékű csapágysérülésnél a tengelycsap is megsérülhet, sőt a forgórész annyira leülhet, hogy a lapátvégek, illetve a tömszelencék besúrlódnak. 4. Csapágyhiba: az olajellátástól függetlenül a csapágy is sérülhet, kiolvadhat. Ennek okai: a helytelenül beállított csapágy; a nem megfelelő csapágyhézag; a túl nagy rezgés, ami a turbina berázásakor először az olajfogó lemezeket, majd a csapágyat is megsértheti; a támcsapágynál túlzott tengelyirányú erő keletkezik. É 5/6

6 5. Olajtartályszint-csökkenés: ha az olajtartályban az olaj egy minimális szintet elér, és ennek okát nem lehet elhárítani, a turbinát le kell állítani, mert a túl alacsony olajtartály-szintnél az olajszivattyúk az olajat elejthetik. Az olajtartályszint-csökkenés okai: a nagymértékű olajfolyás; az olajhűtő lyukadása (ha az olajnyomás nagyobb, mint a hűtővízé); az ürítő, a vészürítő armatúrák áteresztése; a helytelen csőkapcsolás (pl. olajcentrifugálás esetén). 6. A csapágyolajrendszer tömörtelensége: a csapágyolajrendszeren bekövetkezett nagymértékű tömörtelenség (tömítetlenség) esetén az olajtartályszint csökkenése és a tűzveszély megakadályozása érdekében a turbinával le kell állni. A csapágyolaj-ellátás zavara esetén a turbinát azonnal le kell állítani, és a forgórész kifutási idejének csökkentésére vákuumrontást kell alkalmazni. A jó válasz mértékének megfelelően adható pont. A megoldókulcstól eltérő, más helyes megoldásokat is el kell fogadni. Összesen: 100 pont 100% = 100 pont EBBEN A VIZSGARÉSZBEN A VIZSGAFELADAT ARÁNYA 40%. É 6/6