2020-06-29
373
Общие сведения
Шкаф датчиков и агрегатов, далее “шкаф” (рисунок 3.2) представляет собой сварную конструкцию.
В шкафу размещены датчики и реле системы автоматического управления двигателя, система дозирования газа, отсечной газовый клапан, трубопроводные и электрические коммуникации.
Описание
Основой шкафа является каркас 15. Для крепления датчиков и реле предусмотрены отверстия в каркасе, а для крепления агрегатов предусмотрены кронштейны. На каркасе закреплены съемные панели 11.
В шкафу установлены:
- датчик 4 перепада между атмосферным давлением и полным давлением воздуха на входе в компрессор;
- датчик 5 перепада между атмосферным давлением и статическим давлением воздуха на входе в компрессор;
- датчик 7 измерения давления масла на входе в двигатель;
- датчик 6 измерения давления пускового газа перед воздушным стартером;
- датчик 8 измерения давления суфлирования полостей опор двигателя;
- реле давления 13 сигнализация повышенного давления газа на выходе воздушного стартера;
|
|
|
- датчик 9 измерения давления топливного газа на входе в двигатель перед отсечным газовым клапаном;
- датчик 10 измерения давления топливного газа на входе в САУ перед системой дозирования газа;
- отсечной газовый клапан 2 открытия и закрытия топливной магистрали;
- система дозирования газа 14 дозирования топливного газа.
На корпусах реле и датчиков нанесены позиционные обозначения согласно схеме электрической принципиальной и условные обозначения контролируемых параметров для обеспечения правильного монтажа и контроля.
В шкафу смонтирована электропроводка от реле и датчиков.
Для подсоединения проводки шкафа датчиков и САУ ГПА в шкафу установлены клеммные коробки 1.
К отсечному газовому клапану 2 подсоединяется трубопровод подвода газа.
На щитке 3 смонтированы проходники импульсных трубопроводов стыкуемые с импульсными трубопроводами ГТУ.
К системе дозирования газа 14 подсоединяется трубопровод коллектора двигателя.
Шкаф крепится к внутренней поверхности панели КШТ за съемные проушины и опирается на подставку.
На верхней панели шкафа установлены рым-болты 12 (2 штуки) для транспортировки.
СИСТЕМА ЗАПУСКА
Общие сведения
Система запуска предназначена для выполнения:
- автоматического запуска;
- холодной прокрутки;
- прекращения запуска или ХП.
В состав системы запуска входят:
- блок управления двигателя – САУ ГПА, в части обеспечения запуска ГТУ;
- пусковое устройство;
- система зажигания;
- система управления механизацией компрессора;
- система перепуска газа.
|
|
|
Циклограмма запуска (или ХП) выполняется автоматически по управляющим сигналам, формируемым агрегатом САУ ГТУ. В ходе отработки циклограммы запуска агрегат САУ ГТУ обрабатывает сигналы от датчиков и сигнализаторов ГТЭ, а также командные сигналы от органов управления, расположенных на пульте контроля и управления электростанции (ПКУ).
При отказе САУ ГТУ или САУ ГПА производится автоматическое прекращение циклограммы запуска и перевод ее в исходное состояние.
Описание
Пусковое устройство предназначено для раскрутки ротора газогенератора в процессе холодной прокрутки или запуска двигателя.
В состав пускового устройства входят:
– стартер воздушный СтВ-5Г-01;
– перекрывная заслонка стартера (ПЗ СтВ) с электромеханизмом МПК-17.
Система зажигания предназначена для воспламенения газовоздушной смеси в камеры сгорания (КС) при запуске двигателя.
Система управления механизацией компрессора предназначена для обеспечения газодинамической устойчивости компрессора в процессе работы двигателя.
При осуществлении запуска, САУ ГТУ обеспечивает:
– формирование команд на управление пусковым устройством, на управление системой зажигания, системой механизации компрессора и перепуском газа в соответствии с циклограммой запуска двигателя;
– подачу, регулирование и ограничение расхода топливного газа в КС по соответствующим законам на всем протяжении процесса запуска;
– ограничение максимальной температуры газа за турбиной.
Работа
Холодная прокрутка
Перед выполнением холодной прокрутки производится подготовка ГПА к пуску по технологической карте 5 раздел 19 книги 2 РЭ.
Для выполнения холодной прокрутки оператор задает режим работы ГТУ – “ХП”. При получении сообщения о готовности ГТУ к ХП, оператор задает команду “Пуск”, после чего САУ ГТУ начинает отработку циклограммы ХП.
В ходе отработки циклограммы ХП САУ ГТУ выдает управляющие команды на открытие заслонок стартера ПЗ СтВ и ВЗ СтВ. Начинается раскрутка ротора газогенератора.
Стартер раскручивает ротор газогенератора двигателя до частоты вращения nГГ=2200…3200 об/мин, и в течение времени tХП=(100±0,2) с происходит продувка газовоздушного тракта двигателя.
Запуск
Для выполнения запуска оператор задает режим работы ГТУ – “Пуск” и при получении сообщения о готовности к пуску “Готовность ГТУ к пуску” оператор задает команду “Пуск”, после чего САУ ГТУ начинает отработку циклограммы пуска.
Воспламенение топливного газа происходит от свечей зажигания и характеризуется быстрым ростом температуры газа за турбиной и увеличением частоты вращения ротора газогенератора.
При повышении температуры газа за турбиной газогенератора на (70±9) оС от ее значения перед запуском и при расходе топливного газа по программе розжига ниже требуемого для поддержания заданного ускорения ротора ГГ (nгг), САУ ГТУ подключает программу регулирования газа на участке разгона nгг=f(nгг), об/(мин·с) с ограничением максимального расхода топлива
G г прогр = f(nгг пр).
В процессе запуска САУ ГТУ обеспечивает: закрытие клапанов перепуска воздуха из-за 13 ступени компрессора (КПВЗ), клапанов перепуска газа из-за турбины газогенератора (КПГ) и управление по программе лопаток ВНА и НА первой, второй ступеней компрессора.
С целью предохранения турбины двигателя от перегрева, САУ ограничивает температуру газа за турбиной газогенератора на запуске по закону
Т*т српред =f (Т*вх).
Раздел 3.10
13
РАСХОДНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
СТАРТЕР СТВ-5Г-01
Общие сведения
Стартер СтВ-5Г-01 (рисунок 4.2) является турбинным стартером, работающим на сжатом воздухе или сжатом природном газе (метане), подводимом от постороннего источника. Предназначен для раскрутки ротора газогенератора при холодной прокрутке и запуске двигателя.
|
|
|
Стартер устанавливается на нижней коробке приводов двигателя с помощью быстросъемного хомута. Сжатый газ к турбине стартера подводится от блока подготовки газа по трубопроводу, в котором установлена перекрывная заслонка с электромеханизмом МПК-17, работающая совместно со стартером.
Описание
Стартер состоит из следующих основных узлов:
- заслонки 5;
- турбины с центробежным выключателем;
- редуктора 9 с фрикционной муфтой;
- газосборника 14 отработанного газа.
Заслонка предназначена для открытия или закрытия канала подвода воздуха к турбине стартера. Заслонка включает в себя корпус 5, плунжер, командный узел 15 с электромагнитом 4, пневморегулятор 8.
Корпус имеет с одной стороны фланец для крепления трубопровода подвода газа, а с другой - фланец для крепления к переднему корпусу редуктора через защитное кольцо 2. На корпусе имеется прилив, в который ввернут штуцер 3, служащий для подвода пускового газа в газовый тракт стартера для его заполнения перед включением стартера. На корпусе установлен также электрический соединитель 1 центробежного выключателя стартера.
Командный узел 15 служит для включения стартера в работу и отключения после окончания запуска или холодной прокрутки двигателя. Командный узел расположен в корпусе заслонки. Электромагнит 4 навернут на резьбовую втулку командного узла.
Пневморегулятор 8 служит для поддержания давления газа в заданных пределах на входе в турбину стартера. Пневморегулятор расположен в корпусе заслонки.
Турбина стартера - осевая двухступенчатая. Снаружи турбина имеет защитное кольцо 2, закрепленное между корпусами заслонки и редуктора.
Газосборник 14 служит для отвода отработанного газа в магистраль сброса газа. Отвод газа из газосборника осуществляется через короткий патрубок, к которому крепится труба отвода газа.
|
|
|
Редуктор 9 служит для снижения частоты вращения ротора турбины стартера. В корпусе редуктора имеется штуцер 12 для заливки и штуцер 13 для слива масла. Эти отверстия закрыты резьбовыми заглушками, которые контрятся проволокой. Задним фланцем корпуса редуктора стартер при помощи хомута крепится к коробке приводов двигателя. Передача крутящего момента от ротора стартера к коробке приводов двигателя осуществляется при помощи муфты 11 свободного хода торцевого типа.
Центробежный выключатель предназначен для отключения стартера при раскрутке ротора турбины выше предельно допустимой частоты вращения.
Система смазки стартера - совместная с двигателем. Масло из двигателя подводится по трубке 10 к заднему корпусу редуктора стартера. Детали редуктора и подшипники турбины смазываются разбрызгиванием. Слив масла из полости редуктора осуществляется в коробку приводов двигателя через окна в торце заднего корпуса редуктора. После замены стартера на двигателе перед первым запуском необходимо в редуктор стартера залить 0,4 л масла, применяемого для двигателя. В дальнейшем смена масла в редукторе производятся автоматически от системы смазки двигателя.
| 1 – электросоединитель центробежного | 9 – редуктор |
| выключателя | 10 – трубка подвода масла |
| 2 – кольцо защитное | 11 – муфта ведущая |
| 3 – штуцер | 12 – заглушка отверстия заливки |
| 4 – электромагнит | масла |
| 5 – заслонка | 13 – заглушка отверстия слива масла |
| 6 – шток | 14 – газосборник |
| 7 – винт регулировочный | 15 – командный узел |
| 8 – пневморегулятор |
Основные технические данные
| Условное обозначение | СтВ-5Г-01 |
| Тип | Турбинный стартер с осевой двухступенчатой турбиной и одноступенчатым планетарным редуктором с предохранительной фрикционной муфтой. |
| Рабочее тело | Природный газ (метан) ГОСТ 5542-87 или воздух. Запыленность не более 1 мг/м3. |
| Направление вращения выводного вала по ОСТ 1 00371-80 | Против вращения часовой стрелки. |
| Мощность, развиваемая стартером на оборотах выходного вала 4950 об/мин: - при работе на воздухе с избыточным давлением 313,81 кПа (3,2 кгс/см2) и температурой 150 °С на входе в турбину при МСА, кВт (л.с.) | 180,14 (245) |
| - при работе на природном газе с избыточным давлением 298,12 кПа (3,04 кгс/см2) и температурой 15 °С на входе в турбину с избыточным противодавлением на турбине (в выхлопном устройстве) 49,03 кПА (0,5 кгс/см2) (изб.) при МСА, кВт (л.с.) | 139,7 (190) |
| Максимальный крутящий момент на выводном валу стартера, ограниченный фрикционной муфтой, кгс·м | 145...155 |
| Частота вращения ротора газогенератора (стартера), при которой отключается стартер: | |
| - системой автоматического управления (САУ) двигателя, об/мин | 7200-40 (6300-40) |
| - центробежным выключателем стартера, об/мин | 8090±400 (7100±350) |
| Время непрерывной работы, с, не более | 150 При времени работы стартера более 100 с рекомендуется выполнять регулировку двигателя для сокращения продолжительности запуска |
| Перерыв между включениями, мин, не менее | 2 |
| Перерывы между циклами включений (пять включений в цикле), мин, не менее: | |
| - между первым и вторым циклами | 15 |
| - после второго цикла | 60 |
| Диапазон изменения параметров газа (воздуха) на входе в стартер: | |
| - давление избыточное, кПа (кгс/см2) перед запуском при его работе | 490,3…588,4 (5.0…6.0) 156,9...490,3 (1,6...5,0) |
| - температура для природного газа, °С для воздуха, °С | 5...50 100...250 |
| - расход, кг/с не более | 2,0 |
| Избыточное давление газа (воздуха) перед неработающим стартером, кПа (кгс/см2), не более | 980,67 (10) |
| Негерметичность заслонки стартера при избыточном давлении на входе, равном 480,52...500,14 кПа (4,9...5,1 кгс/см2), м3/мин, не более | 1 |
| Габаритные размеры стартера: - общая длина, мм, не более | 470 |
| - диаметр фланца крепления, мм | 165 |
| - максимальный поперечный размер, мм | 450 |
| Сухая масса стартера, кг, не более | 32 |
| Диапазон окружающих температур на входе в двигатель, при которых работает стартер, °С | минус 60...50 |
| Температура окружающей среды для неработающего стартера, °С, не более | 100 |
| Ресурс стартера (количество включений): - до первого ремонта - назначенный | Соответствует ресурсу двигателя в часах и по количеству включений из расчета 200 включений на 6000 часов работы двигателя |
| Время свободного выбега ротора турбины стартера с момента отключения стартера, с, не менее | 11 |
| Сцепление стартера с двигателем | При помощи муфты свободного хода торцевого типа |
| Время открытия заслонки стартера, с | 2...7 |
| Время закрытия заслонки стартера, с, не более | 1 |
| Электропитание электромагнита заслонки: - номинальное напряжение постоянного тока, В | 27 |
| Передаточное отношение редуктора | 5,053 |
| Срок службы и хранения стартера (совместно с двигателем), лет | Соответствует срокам службы и хранения двигателя, на котором установлен стартер, но не более 10 лет |
| Срок хранения законсервированного стартера без двигателя в упаковке предприятия-изготовителя (с соответствующим уменьшением сроков службы и хранения стартера после постановки на двигатель), лет | 10 |
Работа
При отсутствии подачи газа на вход стартера заслонка находится в закрытом положении. При поступлении газа на вход в стартер, заслонка остается закрытой, так как отсутствует команда на включение стартера. Включение электрозаслонки и стартера производится одновременно путем подачи питания напряжением 27 В на электромеханизм МПК-17 и на электромагнит 4 командного узла 15. Командный узел заслонки обеспечивает перепад давления на плунжере заслонки, в результате чего плунжер открывает доступ газа на турбину. Вращение от турбины передается через планетарный редуктор на ведущую муфту 11 стартера. Ведущая муфта при повороте ротора турбины входит в зацепление с ведомой муфтой, установленной в коробке приводов двигателя.
Избыточное давление газа перед турбиной стартера поддерживается в пределах 284,39...343,23 кПа (2,9…3,5кгс/см2), пневморегулятором.
Отключение стартера и электрозаслонки производится путем одновременного снятия электропитания с электромагнита командного узла заслонки стартера и с электрозаслонки. Плунжер заслонки перекрывает доступ газа на турбину стартера. Расцепление стартера с двигателем происходит автоматически.
Центробежный выключатель 1, в случае достижения предельной частоты вращения ротором турбины стартера, выдает сигнал на отключение электромагнитов электрозаслонки и стартера. При этом в наблюдательной кабине загорается сигнальное табло "nстарт предел".
