Metody stosowane przez TC w celu podniesienia sprawności, mocy oraz

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 44% Erozja dysz Osady Skutki naprawy dysz

4. W teoretycznym stopniu akcyjnym 100% spadek ciśnienia zachodzina 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%

6. 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 kierownicywynikające z gradientów cieplnych x x d

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

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

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.

13. Zamykanie uszczelnień

15. Charakterystyka drgań podczas rozruchu turbiny

16. Montaż uszczelnień cofających się

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. 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. 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) • 146.15 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 Uszczelnienie Płytka tylna Wysokość szczeliny Przepływ pary Materiał włosia w szczotce - Haynes 25 Materiał płytki mocującej - 300 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

33. Uszczelnienie rurociągu zasilającego turbinę

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

36. 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 • 1%-2% na mocy Sumarycznie: • 2% - 4% na j. zużycia ciepła • 4% - 7% na mocy

37. Zastosowanie uszcz. cofających się / szczotkowych w elektrowniach w Korei

38. Turbina f-my Mitsubishi 100 MW • Dodanie 20 rzędów uszczelnień cofających się • 1.62 MW zysku mocy • 104.20 BTU/KWHR sprawności cieplnej • $147,872.00 szacowanych rocznych oszczędności na paliwie • $255,441.00 rocznego zysku z przyrostu mocy • $403,313.00 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 • $98,751.00 rocznych szacowanych oszczędności na paliwie • $178,704.00 rocznego zysku z podniesienia mocy • $277,455.00 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