Prehľad pomocného pohonu elektrárne – Aplikácie špirálových ozubených kolies
Hlavná pomocná jednotka špirálové ozubené koleso pohony v tepelnej elektrárni spaľujúcej uhlie alebo plyn, zoradené podľa výkonu a kritickosti:
Najväčší a najdôležitejší pomocný pohon. Čerpadlo BFP čerpá napájaciu vodu do kotlov pri tlaku 300 – 600 barov. Výkon: 5 – 30 MW na čerpadlo. Motorové čerpadlá BFP používajú... špirálové ozubené koleso zvyšovač rýchlosti z otáčok motora (1 500 ot./min.) na otáčky čerpadla (3 000 – 7 000 ot./min.). Turbínou poháňané BFP používajú špirálové ozubené koleso reduktor z otáčok turbíny (3 000 – 12 000 ot./min.) na otáčky čerpadla. Norma: API 611 (všeobecné použitie) alebo API 613 (špeciálne použitie). Pre spoľahlivosť je povinný inštalovaný výkon 2×100% alebo 3×50%.
Ventilátory ID odsávajú spaliny z kotla cez elektrostatický odlučovač alebo vrecový filter do komína. Výkon: 3 – 20 MW na ventilátor. Otáčky motora 1 500 ot./min → otáčky ventilátora 300 – 750 ot./min cez špirálové ozubené koleso reduktor. Ventilátor ID spracováva spaliny (korozívne, horúce, zaprášené) – samotná prevodovka je vonkajšia, ale je potrebné zvážiť utesnenie proti vniknutiu plynu. Štartovanie pomocou frekvenčného meniča je čoraz štandardnejšie, čo znižuje KA v porovnaní s prevádzkou DOL.
Ventilátory FD dodávajú do pece spaľovací vzduch. Dokážu spracovať čistý okolitý vzduch – menšie riziko kontaminácie ako ventilátory ID. Výkon: 1 – 8 MW na ventilátor. Špirálové ozubené koleso špecifikácia podobná ventilátoru ID, ale s menším rizikom korózie na telese prevodovky. VFD je štandardom v moderných zariadeniach a umožňuje presné riadenie prietoku vzduchu a plynulý štart/zaťaženie.
Ventilátory chladiacej veže sa otáčajú rýchlosťou 50 – 200 ot./min. a sú poháňané skosením.špirálové ozubené koleso zložená prevodovka (uhol hriadeľa 90°). Vonkajšia inštalácia v horúcom, vlhkom a korozívnom vzduchu vyžaduje nerezové alebo potiahnuté kryty a syntetický olej. Výkon na ventilátor: 200 kW – 3 MW. Veľmi dlhé prevádzkové cykly (8 000+ hodín/rok) s minimálnym plánovaným prístupom k údržbe – spoľahlivosť a životnosť oleja sú hlavnými faktormi, ktoré ovplyvňujú špecifikáciu.
Špirálové ozubené koleso napájacieho čerpadla kotla – požiadavky API 611 a API 613
Napájacie čerpadlo kotla špirálové ozubené koleso Zvyšovač rýchlosti (pre motorom poháňané BFP) alebo redukčný prevod (pre turbínou poháňané BFP) je najdôležitejším ozubeným pohonom v elektrárni. Jeho špecifikácia sa riadi normou API 611 (Parné turbíny na všeobecné použitie pre ropný, chemický a plynárenský priemysel, ktorá zahŕňa aj zostavy turbíny a prevodovky BFP) alebo API 613 (Špeciálne prevodové jednotky pre ropný, chemický a plynárenský priemysel) pre inštalácie s najvyššou spoľahlivosťou:
| Požiadavka | API 611 (všeobecné použitie) | API 613 (Špeciálne použitie) | Dôvod |
|---|---|---|---|
| Špirálové ozubené koleso trieda presnosti | AGMA 11–12 (≈ DIN trieda 5–6) | AGMA 13–15 (≈ DIN trieda 3–5) | Riadenie K_V pri otáčkach hriadeľa 3 000 – 7 000 ot./min. |
| Akceptácia vibrácií | < 50 µm medzi vrcholmi (ložisko) | < 25 µm medzi vrcholmi (API 613 Tabuľka 3) | Chráni mechanické upchávky BFP a vôle obežného kolesa |
| Materiál | AISI 4140 alebo ekvivalent | AISI 4340 alebo 17CrNiMo6 (vyššia únavová pevnosť) | Požiadavka na bezpečnostnú rezervu únavy materiálu podľa API 613 |
| Mazací olej | Turbínový olej ISO VG 32–68 (spoločný s okruhom turbínového oleja) | Turbínový olej ISO VG 32–46; norma pre olejový systém API 614 | Turbínový olej musí byť kompatibilný so všetkými ložiskami hriadeľa |
| Preberacia skúška z výroby | Meranie vibrácií pri menovitých otáčkach | Overené kupujúcim/inšpektorom; limity vibrácií API 613 pri všetkých rýchlostiach | Jednotky BFP nie sú v niektorých prevedeniach šetrené – nie je možné ich opraviť v teréne. |
Špirálová prevodovka s núteným ťahom ventilátora – nepretržitá prevádzka a korózia
Kórea Ever-Power špirálové ozubené koleso pre prevodovku ventilátora s núteným odvodom vzduchu — 17CrNiMo6 cementovaná HRC 58–62, trieda DIN 5–6, s koróziou odolným povlakom krytu. Ventilátor s núteným odvodom vzduchu spracováva spaliny s teplotou 100–150 °C obsahujúce SO₂ a pevné častice — prevodový mechanizmus je umiestnený mimo plynovej dráhy, ale tesnenie hriadeľa proti vniknutiu plynu musí byť zachované počas celého nepretržitého prevádzkového cyklu s viac ako 8 000 hodinami/rok.
Servisný faktor pre pohony ventilátorov elektrárne
Ventilátor elektrárne špirálové ozubené koleso Pohony so štartérmi VFD majú inherentne plynulé zaťaženie (KA = 1,10–1,25 pre VFD – menič obmedzuje rýchlosť nábehu krútiaceho momentu). Bez VFD (s priamym štartom, staršie elektrárne) vytvára zotrvačnosť ventilátora počas štartu predĺžený čas špičkového krútiaceho momentu (ventilátorom trvá 15–60 sekúnd, kým dosiahnu menovité otáčky oproti ich aerodynamickému odporu), čo si vyžaduje KA = 1,25–1,50 aj pre „jednotné“ charakteristiky odstredivého ventilátora. Rozdiel medzi štartom VFD a priamym štartom je najdôležitejším vstupom pre prevodovku ventilátora. špirálové ozubené koleso špecifikácia, pretože mení vypočítanú veľkosť ozubeného kolesa približne o 15 – 251 TP3T.
Požiadavky na koróziu pre prevodovky ventilátorov s vnútorným spätným zrkadlom
Prevodovky ventilátorov ID v uhoľných elektrárňach sú vystavené spalinám obsahujúcim SO₂ (3 – 500 ppm na vstupe ventilátora v závislosti od obsahu síry v uhlí), jemným časticiam popolčeka a kondenzácii pri nízkom zaťažení, keď teplota plynu klesne pod rosný bod. Ochranné opatrenia pre špirálové ozubené koleso skriňa prevodovky a exponované komponenty:
- Bývanie: Epoxidovo-fenolický náter na vonkajšej strane (odolný voči teplotám do 150 °C) a vnútornej strane (zabraňuje pôsobeniu kyslého kondenzátu na liatinu počas odstávok)
- Tesnenia hriadeľa: Labyrintové tesnenia s preplachovaním N₂ na tesnení hriadeľa na strane ventilátora zabraňujú vniknutiu spalín počas prevádzky. Tesnenia s okrajom nie sú dostatočné – spaliny zaťažené časticami obrusujú tesnenie s okrajom v priebehu 6 – 12 mesiacov.
- Monitorovanie kontaminácie olejom: Štvrťročný odber vzoriek oleja na obsah produktov absorpcie SO₂ (zvýšená kyslosť oleja) a častíc popolčeka. Minerálny olej ISO VG 320 s prísadou so zvýšeným číslom TBN (celková zásaditosť) je určený na neutralizáciu tvorby kyselín.
Spoľahlivosť nepretržitej prevádzky – Ako normy elektrární prekračujú priemyselnú prax
Pomocné zariadenia elektrárne špirálové ozubené koleso Pohony sú špecifikované a udržiavané na vyššej úrovni ako ekvivalentné priemyselné pohony v niekoľkých dôležitých ohľadoch:
Projektovaná životnosť elektrárne je zvyčajne 30 – 40 rokov. špirálové ozubené koleso Pohony pre kritické pomocné systémy (BFP, ID ventilátor) sú špecifikované na 30-ročnú životnosť – 250 000 hodín pri prevádzke 8 500 hodín ročne. To si vyžaduje materiál triedy ME (maximálna kvalita ISO 6336-5) pre ozubené kolesá s najvyšším počtom cyklov a stanovuje cieľovú strednú dobu medzi poruchami (MTBF) nad 100 000 hodín.
Pohony ventilátorov BFP a ID sú inštalované v konfiguráciách 2×100% (dve kompletné jednotky, každá schopná plnej prevádzky, jedna v záložnom režime) alebo 3×50% (tri jednotky s polovičným výkonom, jedna v záložnom režime). Záložná jednotka a jej špirálové ozubené koleso Prevodovka sa musí udržiavať na rovnakej úrovni ako bežiaca jednotka – pravidelné striedanie prevádzky a pohotovostného režimu na vyrovnanie opotrebenia.
Harmonogramy odstávok elektrární umožňujú vykonávať rozsiahle kontroly a údržbu zariadení iba každé 4 – 6 rokov (generálna oprava) – v porovnaní s 1 – 2 rokmi v mnohých priemyselných zariadeniach. špirálové ozubené koleso musí byť špecifikované tak, aby nevyžadovalo žiadnu inú údržbu okrem výmeny oleja a monitorovania stavu medzi generálnymi opravami.
Všetci fanúšikovia BFP a ID špirálové ozubené koleso Prevodovky v moderných elektrárňach sú vybavené: nepretržitým monitorovaním vibrácií (limity ISO 10816-3); teplotou oleja a diferenciálnym tlakom cez olejový filter; počítaním častíc oleja pomocou zabudovaných počítadiel častíc. Limity alarmov sú nastavené konzervatívne – umožňujú 3 – 6 mesiacov prevádzky s monitorovaním stavu medzi počiatočným alarmom a plánovaným odstavením z dôvodu výmeny.
Korea Ever-Power — Dodávka pomocných špirálových ozubených kolies pre elektrárne
Kórejské Ever-Power presné brúsenie špirálové ozubené koleso pre pomocný pohon elektrárne — DIN trieda 4–5 pre aplikácie ventilátorov BFP a ID, 17CrNiMo6 cementovaný podľa kvality materiálu ISO 6336-5 ME, s odhadom vibrácií z preberacej skúšky vo výrobe (≤ 25 µm podľa API 613 alebo ≤ 50 µm podľa API 611) uvedeným v objednávkovej dokumentácii pred výrobou
Kórejská spoločnosť Ever-Power vyrába ozubené kolesá so špirálovým rezom pre zvyšovače otáčok BFP elektrární (API 611 a API 613), reduktory ventilátorov ID a FD a pohony ventilátorov chladiacich veží z cementovanej ocele 17CrNiMo6 (kvalita ISO 6336-5 ME), trieda DIN 4–6, s materiálovými certifikátmi EN 10204 3.1 a dokumentáciou k analyzátoru ozubených kolies. Pre aplikácie API 613 BFP vyžadujúce preberacie skúšky vo výrobe a svedeckú kontrolu zákazníkom poskytuje spoločnosť Korea Ever-Power odhad vibrácií (na základe merania TE analyzátorom ozubených kolies) a zabezpečuje svedeckú kontrolu tretej strany. Ako priamy svedec. výrobca špirálových ozubených koliesSledovateľnosť spoločnosti Korea Ever-Power od kovaného polotovaru až po hotový výrobok špirálové ozubené koleso – vrátane záznamov o tepelnom spracovaní, materiáloch a rozmeroch – spĺňa požiadavku na 30-ročnú dokumentáciu životnosti projektu pre hlavné energetické spoločnosti. Prezrite si sortiment špirálových ozubených kolies pre elektrárne a inžinierske siete.
Často kladené otázky
Motorom poháňané BFP používajú špirálové ozubené koleso ako zvyšovač rýchlosti — vstupné otáčky motora 1 500 ot./min → výstup čerpadla 3 000 – 7 000 ot./min (pomer 2:1 až 5:1). Motor beží konštantnou rýchlosťou, takže prevodovka má konštantnú vstupnú rýchlosť s premenlivým zaťažením v závislosti od požiadavky čerpadla. Turbínou poháňané BFP používajú prevodovku ako redukčný mechanizmus – malá parná turbína poháňa 3 000 – 12 000 ot./min, zatiaľ čo čerpadlo vyžaduje 3 000 – 7 000 ot./min. Rýchlosť turbíny sa mení v závislosti od polohy škrtiacej klapky pary, aby zodpovedala požiadavkám čerpadla – táto premenlivá vstupná rýchlosť vyžaduje špirálové ozubené koleso Výpočet zubov sa kontroluje pri všetkých prevádzkových rýchlostiach od minimálnej (typicky 50% menovitej hodnoty) po maximálnu (110% menovitej hodnoty pre ochranu pred abnormálnym otáčaním). Spoločnosť Korea Ever-Power kontroluje K_V vo všetkých rýchlostných bodoch pre špecifikácie prevodovky BFP poháňanej turbínou.
Rovnaká špecifikácia konštrukcie ozubeného kolesa (DIN trieda 4–5, API 613, 17CrNiMo6, EN 10204 3.1) je východiskovým bodom pre jadrové BFP. špirálové ozubené koleso aplikácie, ale požiadavky na zabezpečenie kvality v jadrovej energetike pridávajú podstatne viac dokumentácie a sledovateľnosti: na systémy klasifikované z hľadiska jadrovej bezpečnosti sa vzťahujú programy zabezpečenia kvality ASME NQA-1 alebo IAEA SSR-2/1. V prípade ozubených kolies BFP jadrovej triedy je každá várka ocele individuálne certifikovaná (bez tepelného miešania), všetky pece za tepelné spracovanie majú kalibrované monitorovanie teploty s nepretržitým zaznamenávaním, každý jednotlivý zub je individuálne meraný a dokumentovaný a hotové ozubené koleso je pred uvoľnením podrobené kontrole magnetických častíc alebo penetračným farbivom na povrchové chyby. Spoločnosť Korea Ever-Power môže na požiadanie vyrobiť podľa požiadaviek na zabezpečenie kvality v jadrovej energetike – dodacie lehoty a náklady na dokumentáciu sú výrazne vyššie ako pri štandardnej výrobe podľa API 613.
Prevodovka BFP zdieľa svoj olejový systém so susednou parnou turbínou vo väčšine turbínou poháňaných zostáv BFP. Turbína a prevodovka používajú rovnaký olejový zásobník, čerpadlo, chladič a filter (mazací systém API 614). Turbínový olej (ISO VG 32–68, bez prísad EP) sa používa v celom systéme, pretože: (1) prísady EP (zlúčeniny síry a fosforu) korodujú zliatiny medi v komponentoch parnej turbíny, ktoré sú v kontakte s olejom (ložiskové panvy, servomotory regulátorov); (2) systém ložísk olejového filmu turbíny vyžaduje olej s nižšou viskozitou ako typická priemyselná prevodovka pre adekvátny hydrodynamický film pri otáčkach ložísk turbíny; a (3) turbínový olej musí prejsť skúškou stability proti hrdzaveniu a oxidácii pri rotácii (ASTM D943), ktorú niektoré priemyselné špirálové ozubené koleso Oleje s vysokým obsahom EP aditív nemusia prejsť. Zdieľaný systém zjednodušuje riadenie oleja, ale znamená, že prevodovka musí byť navrhnutá tak, aby primerane fungovala s turbínovým olejom, a nie s prevodovým olejom – čo si vyžaduje vyššiu presnosť (trieda DIN 4–5) a väčšiu pozornosť venovanú pomeru filmu EHL λ za podmienok oleja s nižšou viskozitou.
BFP špirálové ozubené koleso Prevodovky sú monitorované intenzívnejšie ako štandardné priemyselné prevodovky tromi spôsobmi: (1) nepretržité online monitorovanie (nie periodické manuálne kontroly) – vibrácie, teplota a počet olejových častíc sa merajú každých 10 sekúnd a trendujú oproti historickým východiskovým hodnotám; (2) prahy včasného varovania sú nastavené konzervatívne (zvyčajne limit alarmu 50% normy ISO 10816-3), aby sa zabezpečil maximálny čas medzi prvým alarmom a požadovaným vypnutím z dôvodu údržby; (3) počet olejových častíc sa analyzuje podľa distribúcie veľkosti – náhle zvýšenie počtu železných častíc s veľkosťou 50 – 100 µm pri konštantnej celkovej úrovni signalizuje skorú únavu povrchu ozubeného kolesa skôr, ako monitorovanie vibrácií zistí akúkoľvek zmenu. Tento viacparametrový systém včasného varovania dáva prevádzkovateľom elektrární možnosť odložiť výpadok o hodiny alebo dni, pričom potvrdí diagnózu a predbežne nastaví náhradné ozubené koleso – namiesto núdzového vynúteného výpadku.
Dopyt na pomocné špirálové ozubené koleso elektrárne
Uveďte svoju aplikáciu (ventilátor BFP, ID ventilátor, FD ventilátor, chladiaca veža), výkon, vstupnú a výstupnú rýchlosť, referenčný štandard API a či je potrebná kontrola zákazníkom. Spoločnosť Korea Ever-Power poskytuje ako štandardnú dokumentáciu kompletnú špecifikáciu s odhadom vibrácií z akceptačnej skúšky výrobcu.
API 611 / API 613 · DIN trieda 4–5 · 17CrNiMo6 ME kvalita · EN 10204 3.1 · Odhad vibrácií · Svedková kontrola · 30-ročná sledovateľnosť
Redaktor: Cxm
