1-مقدمه
نیروگاه کارون 3 روی رودخانه کارون در استان خوزستان است. این نیروگاه بالادست نیروگاه کارون 1 قرار دارد. ظرفیت نصب ناخالص نیروگاه 2040 مگاوات شامل 8 واحد 255 مگاواتی است. هر واحد قابلیت کار در بار اوج و حالت کندانسوری را در شبکه دارد. این جزوه شامل خلاصه ای از مشخصات سازه توربین، بهره برداری و تعمیرات، و نکات مهم در ارتباط با توربین است.
2-اطلاعات و مشخصات اولیه تجهیزات توربین
2-1- اطلاعات اولیه تجهیزات توربین
تعداد واحدها 8
توان نامی توربین: 255 مگاوات (بازای هر واحد)
حداکثر توان توربین: 295 مگاوات (بازای هر واحد)
هد خالص نامی: 161 متر
حداقل هد خالص: 131.5 متر
تراز آب بالا دست
تراز طراحی در حالت سیلاب 845.9 متر
حداکثر تراز: 840 متر
حداقل تراز: 800 متر
تراز آب پایین دست
تراز طراحی در حالت سیلاب 688.5 متر
حداکثر تراز (8 واحد در حالت نامی، hwl برابر 840 متر) 666.1 متر
حداقل تراز (1 واحد در حالت نامی، hwl برابر 800 متر) 659.24 متر
تراز خط مرکزی توزیع کننده 653.1 متر
2-2- مشخصات اولیه تجهیزات توربین
نوع توربین: HLA685-Lj- 454
خروجی توربین:
هد خالص نامی 161 متر، دبی نامی 171.6 مترمکعب بر ثانیه: 255 مگاوات
حداکثر هد خالص 179متر، دبی 180.3 مترمکعب بر ثانیه: 295 مگاوات
حداقل هد خالص 131.5 متر، دبی 15.6 متر مکعب بر ثانیه: 191 مگاوات
سرعت نامی: 187.5 دور بر دقیقه
بازدهی توربین در هد خالص نامی 161 متر، دبی نامی 171.6 مترمکعب بر ثانیه، توان خروجی
255 مگاوات 94.1 درصد
سرعت فراز: 370 دور بر دقیقه
جهت چرخش: ساعتگرد در دید از بالا
حداکثر بار محوری هیدرولیکی: 8000 کیلونیوتن
هد مکش در حداکثر تراز آب پایین دست 666.1 متر (8 واحد در حالت نامی، HWL برابر 840 متر): Hs = - 13 m
سرو موتور دریچه: نقشه شماره 86j7062
تعداد: 2
قطر استوانه: 600 میلمتر
کورس: 490 میلمتر
فشار نامی: 60 بار
زمان بسته شدن دریچه هادی (بستن دو مرحله ای): 29 ثانیه
حداکثر افزایش فشار در محفظه حلزونی: 2320 کیلوپاسکال
حداکثر افزایش سرعت در حالت رد بار: 65 درصد (309 دور بر دقیقه)
2-3- وزن قطعات اصلی توربین
مجوعه رینگ ثابت: 86200 کیلوگرم
وزن حداکثر قطاع رینگ ثابت: 23820 کیلوگرم
مجموعه محفظه حلزونی: 134790 کیلوگرم
رینگ تخلیه: 11560 کیلوگرم
لاینر لوله مکش
زانویی:
مخروطی: 18765 کیلوگرم
پیت لاینر: 17200 کیلوگرم
مجموعه در پوش توربین: 25600 کیلوگرم
رینگ تحتانی: 66500 کیلوگرم
پره هادی: 15080 کیلوگرم
اوپریتینگ رینگ: 20× 1353 کیلوگرم
مجموعه رانر: 11460 کیلوگرم
محور اصلی: 54700 کیلوگرم
مجموعه آب بند محور: 33000 کیلوگرم
یاتاقان هادی توربین: 2380 کیلوگرم
سروموتور: 19146 کیلوگرم
2× 4716 کیلوگرم
3- سازه توربین
توربین فرانسیس با محور عمودی است. قطر نامی، D1 برابر 4540 میلیمتر است. محفظه حلزونی جوشکاری شده و از صفحات فولادی کم آلیاژ با مقاوت بالا ساخته شده است. بخشی از لاینر لوله مکش به قسمت خروجی زانویی با صفحه فولادی A283-88 جوش شده است. سرعت متوسط محوری در خروجی لاینر زانویی از 6 متر بر ثانیه تجاوز نمی کند. هر واحد دارای دو محور است:
محور توربین و محور ژنراتور، که توسط 20 عدد پیچ (از نوع انتقال دهنده قدرت) به یکدیگر متصل شده‌اند. یاتاقان هادی توربین خود روانکار، با خنک کاری خارجی، با غلاف نازک لایه روغن است. آب بند محور اصلی از نوع آب بند خود تنظیم است. توربین دارای دو سروموتور با استوانه های مستقیم برای سیستم عملکرد بیست پره هادی توسط اوپریتینک رینگ و اتصالات مکانیکی است، تا بدینوسیله بتوان خروجی توربین را تنظیم نمود و جریان آب را در حالتی که واحد از کار ایستاده است قطع نمو.
به منظور تزریق هوای فشرده سوراخ هایی روی در پوش توربین تعبیه شده تا بتوان از پایداری عملکرد توربین در حالت های نیاز به شرایط کار در بار جزئی اطمینان حاصل نمود. لوله های تزریق هوای فشرده به صورت حلقوی روی مخروطی لوله مکش قرار داده شده اند تا سطح آب را برای کارکرد در حالت های کارکرد کندانسور سنکرون و اسپین رزرو پایین براند، یا در صورت لزوم بمنظور کاهش آشفتگی پهنای ورتکس در لوله مکش بکار گرفته شود.
تجهیزات توربین از قطعات مدفون، توزیع کننده، قطعات دوار، وسایل کمکی و قسمت های جانبی تشکیل شده است. ابزارهای ویژه جهت نصب نیز از این جمله هستند.
نقشه های مرجع توربین به شرح ذیل هستند:
Section of Power House 87A1504
Plan of Powerhouse 87A1505
Cross section of Turbine 86j7021
Plane Section of Turbine 86 j 7022
Distributor Assembly 86j7035
Rotating Parts Assembly 87A1506
Arrangment of servomotor 86j7044
Water and Oil and Air Pipe System in pit 86j7045
سازه بیشتر تجهیزات اصلی مختلف قبلا در کلاس های آموزشی ارائه شده تا بحال شرح داده شده اند.
در ذیل شرح دو قسمت مهم دیگر آورده می شوند:
3-1- جرثقیل پیت توربین (86j7046)
جرثقیل پیت توربین از دو مسیر حلقوی درونی و بیرونی، کالسکه 3 تنی، موتور بالابر 3 تنی و سری زنجیر 3 HS-A تنی و سایر تجهیزات تشکیل شده است.
جرثقیل پیت توربین عمدتا برای تعمیرات توربین داخل پیت بکار می رود. چهار جعبه قرقره زنجیر 3 تنی برای بلند کردن اپریتینگ رینگ جهت تعویض نمودن صفحات سایشی روی سفححات متحرک مربوطه، یا بلند کردن بدنه یاتاقان یکپارچه (در صورت نیاز) مورد استفاده قرار می گیرند.
کالسکه 3 تنی می تواند تیر اصلی را در مسیری دایره ای بحرکت در آورد، بنابراین موتور بالابر می تواند اشیاء را از هر موقعیتی حمل نماید.
3-2- تخته تعمیرات[1] (86j7056)
تخته تعمیرات از تیر اصلی ساخته شده از آلیاژ آلومینیوم، قطعه شماره 1 (87B5612)، آویز نصب[2]، قطعه شماره 2 (87B5587) ، تیر عرضی و طبقه و سایر قطعات تشکیل شده است.
پس از اتصال دو تیر اصلی باید آن ها را از ورودی مخصوص روی مخروطی لوله مکش بوسیله ابزار غلطش بدرون آن غلطانید. پس از آن باید از طریق دریچه آدم رو مخروطی لوله مکش تیر عرضی را در جهت مخالف روی تیرهای اصلی قرار داد و با پیچ به آن ها محکم نمود. بعد از آن باید سه تیر عرضی را بوسیله آویز نصب روی لاینر مخروطی لوله مکش نصب نمود. سپس باید طبقات روی تیرهای عرضی قرار گیرند و به یکدیگر با پیچ بسته شوند. در آخر باید صفحات مانع[3] نصب شوند تا از حرکت تخته تعمیرات جلوگیری کند. جهت حفظ ایمنی باید کلیه کارگران بوسیله طناب محافظت شوند.
تخته تعمیرات جهت بازرسی شرایط کاویتاسیون رانر و تعمیرات رانر مورد مورد استفاده قرار می گیرد.
4- بهره برداری و تعمیرات توربین
4-1- اجزای دوار
4-1-1-
وضعیت کاویتاسیون و سایش رانر را بصورت منظم بازرسی کنید. وقتی وضعیت تخریب از مقدار قید شده در مدارک مناقصه بیشتر شد برای تصحیح باید آنرا با استفاده از الکترود جوشکاری کرد. پس از جوشکاری باید با استفاده از سنگ زنی زبری سطح را تا Ra3.2 پایین آورد و در صورتی که حجم جوشکاری بسیار زیاد بشاد با استفاده از شابلون پروفیل پره را بررسی نمود. در هنگام جوشکاری باید سیم زمین جوشکار قوسی به ناحیه تحت تعمیر متصل گردد تا از صدمات الکتریکی ناشی از جریان های گردشی بین پدهای یاتاقان محوری ژنراتور و رینگ یا یاتاقان محوری یا هر گونه سطوح یاتاقان ها یا سطوح سایشی، جلوگیری گردد. دستورالعمل تعمیر کاویتاسیون رانر بشرح ذیل می باشد:
الف)تعمیرات:
تعمیرات بوسیله جوشکاری فقط باید در موارد ذیل انجام شوند:
عیوبی که نمی توان بوسیله سنگ زنی رفع نمود.
عیوبی که بوسیله بهره برداری پدید آمده اند و بدون تعمیرات جوشکاری ممکن است پس از مدت کوتاهی مجددا ظاهر شده یا افزایش یابند.
اگر نیاز است جوشکاری انجام گیرد، باید ابتدا ناحیه گود شدگی جهت اطمینان از عدم وجود هر گونه عیبی تحت آزمون مایع نافذ[4] قرار گیرد.