НОВЫЙ ПОДХОД К ПОВЫШЕНИЮ НАДЕЖНОСТИ РАБОТЫ СИСТЕМЫ БЕЗОПАСНОСТИ ТУРБОАГРЕГАТА НА ОСНОВЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ СКРЫТЫХ РЕЗЕРВОВ

Представлен новый метод повышения надежности системы безопасности (защиты от разгона) быстроходной паровой турбины. Повышение надежности достигнуто за счет использования интеллектуального мехатронного модуля с обгонной муфтой и увеличения числа проверок механического автомата безопасности по сравнению с существующим регламентом. Предложенная конструкция позволяет провести испытание системы безопасности увеличением частоты вращения на работающем в штатном режиме оборудовании, что кардинально отличается от аналогов. Использование предлагаемого решения позволило отказаться от существующей практики – разгона до максимально допустимой частоты вращения турбины, что, в конечном итоге, повышает срок ее эксплуатации. В отличие от аналогов, проверку можно проводить в автоматическом режиме без участия оператора. Представляется возможность использовать метод визуальной спектроскопии в качестве дополнительного инструмента, позволяющего обнаружить дефект, влияющий на производительность предлагаемой системы даже на работающей турбине. Аналогов такой системы, позволяющей выявлять дефекты до того, как будет проведена проверка механического автомата безопасности, в настоящее время не существует. Предлагаемое техническое решение в нынешних экономических условиях может служить хорошей альтернативой дорогостоящим электронным системам безопасности. В то же время задача по достижению требуемой надежности работы турбины будет решена.

1.      Беликова Н.З., Юланов О.А., Гладченко В.М., Леснов В.В., Гладченко А.В. Электронный автомат безопасности как элемент защиты турбоагрегата // Электрические станции. 2005. № 5. С. 40–47.

2.      Таугер В.М. Конструирование мехатронных модулей. Екатеринбург: УрГУПС, 2009. 336 с.

3.      Трухний А.Д., Ломакин Б.В. Теплофикационные паровые турбины и турбоустановки. М.: МЭИ, 2002. 540 с.

4.      Фрагин М.С. Регулирование и маслоснабжение паровых турбин: настоящее и ближайшая перспектива. СПб.: Энерготех, 2005. 247 с.

5.      Taylor S.L., Smith S.S. Turbine overspeed systems and requied response times // Proc. 38^th Turbomachinery Symposium. 2009. P. 157–167.

6.      Гладышева А.С., Шалобаев Е.В. Аспекты надежности мехатронной системы защиты быстровращающегося оборудования // Неделя науки СПбПУ. Санкт-Петербург, 2015. С. 313–315.

7.      Шалобаев Е.В. Теоретические и прикладные проблемы развития мехатроники / В сб. Современные технологии. СПб.: СПбГИТМО(ТУ), 2001.С. 46–67.

8.      Шалобаев Е.В., Толочка Р.-Т.А. Терминологические аспекты современной мехатроники // Фундаментальные и прикладные проблемы техники и технологий. 2013. № 5. С. 122–132.

9.      Аршанский М.М., Шалобаев Е.В. Мехатроника: основы глоссария // Мехатроника. 2001. № 4. С. 47–48.

10.   Шалобаев Е.В. К вопросу определения мехатроники и иерархии мехатронных объектов // Датчики и системы. 2001. № 7. С. 64–67.

11.   Подураев Ю.В. Мехатроника: основы, методы, применение. 2-е изд. М.: Машиностроение, 2007. 256 с.

12.   Егоров О.Д., Подураев Ю.В. Расчет и конструирование мехатронных модулей. М.: МГТУ «Станкин», 2012. 422 с.

13.   Архипов Л.И., Дюбанов Ю.В., Рыбин П.А. Выключатель автомата безопасности турбинного двигателя и способ поверки его работоспособности. Патент RU2236604. Опубл. 20.09.2004.

14.   Шекун Г.Д. Автомат безопасности. Патент RU2013571. Опубл. 30.05.1994.

15.   Афанасьев А.М., Байков Г.М., Клявин Л.А., Череповицын А.И., Юдин П.А. Центробежный выключатель. Патент RU2126096.

16.   Будников И.К., Киракосов В.Г. Устройство контроля состояния бойков автомата безопасности турбины. Патент RU30846. Опубл. 10.07.2003.

17.   Block F.W., Nichols R.L., Dalton B.S., Johnson J.L., Ellis G.A. Method and System for Testing an Overspeed Protection System of a Powerplant Machine. Patent US8365583B2. 2013.

18.   Bennauer M., Gobrecht E., Hallecamp M. Method for Testing an Overspeed Protection Mechanism of a Single-Shaft Combined-Cycle Plant. Patent US20160123183A1. 2013.

19.   Block F.W., Nichols R.L., Dalton B.S., Johnson J.L., Ellis G.A. Method and system for testing an overspeed protection system of a powerplant machine. Patent US8756939B2. 2014.

20.   Property loss prevention data sheets // FM Global. 2013.
N 13-3. 39 p.

21.   Демин А.В., Демин С.А., Демина А.С., Шалобаев Е.В. Способ определения дефектов материала. ПатентRU 2626227. Опубл. 24.07.2017.

22.   Orstein H.L. Operating Experience Feedback Report – Turbine-Generator Overspeed Protection Systems. Technical Report NUREG-1275. Washington, 1995. 122 p. doi: 10.2172/71337

23.   Nurcombe B. Considerations when retrofitting overspeed detection systems // ORBIT Magazine. 2005. V. 25. N 1.
P. 16–28.

24.   Electronic Overspeed Detection Systems // ORBIT Magazine. 1999. V. 20. N 2. P. 44–45.

25.   Шалобаев Е.В., Демина А.С. К вопросу об использовании перспективных технологий с применением интеллектуального мехатронного модуля // Научно-практическая конференция молодых ученых и специалистов атомной отрасли «Команда». Санкт-Петербург, Атомпроект, 2017. С. 28–29.

26.   Шалобаев Е.В., Гладышева А.С. Особенности применения мехатронных модулей при реализации противоразгонной защиты турбины // Конференция молодых специалистов инженерно-технических служб ОАО «Силовые машины». Санкт-Петербург, 2015. С. 24.

This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License