Vraag 1 Beschrijf 4 zogenaamde grenswaarde, welke niet overschreden mogen worden in verband met de veilige werking van een turbine. Het uitzettingsverschil.

Presentatie over: "Vraag 1 Beschrijf 4 zogenaamde grenswaarde, welke niet overschreden mogen worden in verband met de veilige werking van een turbine. Het uitzettingsverschil."— Transcript van de presentatie:

1 Vraag 1 Beschrijf 4 zogenaamde grenswaarde, welke niet overschreden mogen worden in verband met de veilige werking van een turbine. Het uitzettingsverschil tussen huis en as. Het maximale toerental trillingen smeeroliedruk Toegestane vervormingen van onderdelen en daarmee samenhangende spelingen. Temperatuur gradiënten bij in- en uitbedrijfname ( bijvoorbeeld 40 ºC per uur) Temperatuurgradiënten bij belasting variaties. Het vacuümpercentage

2 Vraag 2 De beveiligingsinrichtingen van een turbine hebben een bepaalde taak. Beschrijf minimaal 6 redenen waarom men een beveiligingsinrichting toepast? Een veilige bedrijfsvoering zeker stellen. Een efficiëntere bedrijfsvoering moegelijk maken ( op het scherpst van de snede). Ontlasting van het personeel ( men kan de turbine langer zonder toezicht laten draaien). Belangrijkste meetgegevens kunnen tijdens bijzondere fasen in het proces goed in de gaten gehouden worden. De gemeten waarden worden gebruikt om gevaarlijke afwijkingen tijdig te constateren. Men bereikt hiermee een zeer grote bedrijfszekerheid.

3 Vraag 3 Tijdens bedrijf worden drukken, temperaturen en hoeveelheden van stoom, condensaat, koelwater en regel + smeerolie goed in de gaten gehouden. Onder welke omstandigheden is het extra belangrijk dat je de “trends” goed in de gaten houdt? Tijdens opstarten, downnemen en ernstige storingen in het proces Vraag 4 Wat is een trend? (zie vraag 3) Dit is een gemeten waarde van het proces, uitgezet tegen de tijd. Vraag 5 Verklaar de werking van een volumestroommeting d.m.v. een meetflens b) Wat is een nadeel van een meetflens? De hoeveelheid flow is evenredig met de wortel van het drukverschil over een meetflens. Dit is de meest eenvoudige hoeveelheidmeting. b) Er vindt veel weerstand plaats, hetgeen extra energie kost. Hij moet drukvrij bij reparaties.

4 Vraag 6 Noem 9 meetwaarden, welke van belang zijn voor de bewaking van een turbine excentriciteit van de as, optredende trillingen, de radiale speling (tussen dekband en huis + labyrinthen), de plaats van de as t.o.v. het axiaallager, de relatieve uitzetting in axiale richting ( ashuis ), absolute uitzettingen van het huis, spanningen in bepaalde onderdelen van de installatie, lagertemperaturen, toerental. Vraag 7 Wat gebeurt er met een turbine, als door onvoorziene omstandigheden de netschakelaar opent? De belasting van de turbine valt weg en de turbine dreigt op hol te slaan. Vraag 8 Wat verstaat men onder een rotorexplosie? Door een te hoog toerental van de rotor, vliegen de onder delen (schoepvoeten, schoepen dekbanden etc) los, waardoor de gehele turbine ernstig beschadigd en zelfs open kan scheuren.

5 Vraag 9 Wat verstaat men onder het afvangen van een turbine? D.m.v. een vollastafschakelingsinrichting wordt de stoomtoevoer zo snel afgesloten, dat er geen schade aan de turbine onstaat bij het wegvallen van de belasting. Vraag 10 Beschrijf de werking van de overtoerenbeveiliging d.m.v. vlieggewichten Vlieggewichten op de as van de turbine werken tegen een veer in. Als het toerental van de turbine de tripwaarde bereikt, is de centrifugaalkracht zo groot, dat d.m.v. een nok, het hydraulische beveiligingssysteem in werking wordt gesteld. Vraag 11 Welke verliezen kan men met behulp van het temperatuurverschil van de lagerolie en de hoeveelheid lagerolie berekenen? Wrijvingswarmte in de lagers.

6 Vraag 12 Waarom is het belangrijker om het verloop van het temperatuurverschil van de lagerolie in de gaten te houden, dan het absolute temperatuurverschil. Als het temperatuurverschil begint op te lopen ( bij constante belasting ) duidt dit er op dat er problemen op komst zijn, Er gaat dan iets niet goed met het lager. Vraag 13 Waarom mag de smeerolie niet warmer worden dan 70 ºC? De viscositeit van de olie wordt dan te laag, waardoor de smeeroliefilm in de lagers weg kan vallen Vraag 14 Waarvoor dient het axiaal lager? Wat betekent axiaal? Het axiaal lagers houdt de as op zijn plaats ( vangt de krachten in richting van de as op)

7 Vraag 15 Hoe kan men een indicatie krijgen van de axiaallagerbelasting? Het temperatuurverschil tussen de inlaat en de uitlaat van de smeerolie (lagerolie) Vraag 16 Waarom bevinden zich thermo-elementen op verschillende plaatsen in het turbinehuis? Als deze temperatuurverschillen te groot worden, ontstaan er te grote materiaalspanningen. Tijdens opstarten, downnemen etc. moet deze thermoelementen dus in de gaten gehouden worden. Bij overschrijding van de maximale waarden moet de turbine trippen.

8 Vraag 17 a) Wat verstaat men onder een katterug? b) Hoe ontstaat een katterug? c) Hoe voorkomt men een katterug? Aan de onderkant van de turbine is het turbinehuis aan de fundatie bevestigd. Via geleiding raakt de turbine hier dus extra warmte kwijt. Hierdoor kan een temperatuurverschil ontstaan tussen de boven en de onderkant. De bovenkant is dan hoger in temperatuur, waardoor de uitzetting van de rotor aan de bovenkant groter is. De rotor trekt hierdoor krom. Dit kan voorkomen worden, door de turbine te tornen.Warmte wordt dan verdeeld. Vraag 18 wat zijn de gevaren van een katterug? De radiale speling ( tussen de dekband en het huis) wordt terug gebracht tot 0. Er onstaat dan beschadiging door aanlopen.

9 Vraag 19 Noem twee typen temperatuuropnemers voor turbinehuizen Thermokoppels en weerstandsthermometers. Vraag 20 Teken een eenvoudige kringloop van een turbine installatie, met o.a. ; ketel, herverhitter, HD/MD en LD turbine, condensor, v.w. pomp, ontgasser en voorverwarmer. b) Geef in deze tekening minimaal 10 plaatsen aan, waar de stoom- en/of condensaattemperatuur gemeten wordt i.v.m. de bewaking van het proces c) Geef in deze tekening ook minimaal 4 metingen aan om de apparatuur zelf (metaaltemperatuur) te bewaken Zie afbeelding 5 op bladzijde 10 Vraag 21 Wat is het verschil tussen mechanische en thermische spanning? Thermische spanningen ontstaan door temperatuur verschillen of temperatuurgradiënten. Mechanische spanningen ontstaan door krachten als eigengewicht en centrifugaalkracht.

10 Vraag 22 Geef een beschrijving aan de hand van figuur 7 op bladzijde 12 over de manier waarop druk, temperatuur en toerental spanning in de turbine onderdelen veroorzaken. ( Geef een voorbeeld) Een moeilijk schema. Je krijgt echter wel een goede indruk van de verschillende belastingen die op een turbine werken onder verschillende omstandigheden, als je dit schema bestudeert. Belangrijk is dat de verschillende factoren elkaar versterken. Een voorbeeld is:Bij een plotselinge belastingverandering loopt het toerental zo hoog op, dat de centrifugaalkracht op de schoepvoet zo groot wordt, dat er een scheurtje onstaat. Dit verkort de levensduur van de turbine. Wat is de eerste stap bij het bepalen van de maximale spanningen in een turbine ( zie bladzijde 12) Vraag 23 O.a.; toerental, druk, tempratuur, trillingen, lagertemperatuur, centrifugaalkrachten, axiale verplaatsing van de rotor, absolute en relatieve uitzetting, warmtespanning en vervormingen.

11 Vraag 24 Waardoor wordt de rotor steeds belangrijker bij de bewaking van een turbine ( blz )? Door de toenemende vermogens moet de rotor steeds sterker worden ( dus zwaarder) Hierdoor worden de centrifugaalkrachten ook steeds groter. Dit geeft weer een beperking van het maximaal toelaatbare toerental. Vraag 25 Wat is een temperatuursonde en waarom wordt deze toegepast? Hiermee wordt de rotortemperatuur gesimuleerd. Het temperatuurverschil tussen de stoom en de sonde ( ∆ t = tstoom - tsonde ) is dus een maat voor de thermische spanning in de rotor. Deze moet worden opgeteld bij de mechanische spanning in de rotor.

12 Welke twee uitzettingen worden bij een turbine gemeten?
b) Omschrijf beide uitzettingen Vraag 26 Absolute uitzetting; Dit is de uitzetting van het huis t.o.v. de fundatie Relatieve uitzetting; Dit is het verschil tussen de uitzetting van het huis en de rotor. Vraag 27 Waar wordt de absolute uitzetting van het turbinehuis gemeten en waarom? Aan de voorkant, want aan de achterkant ( de condensorkant) is hij gefixeerd. Vraag 28 Wat is een LDTV? Linear Variabel Differential Transformer. Deze detecteert de axiale verplaatsing van het turbinehuis.

13 Vraag 29 Op welke 3 manieren kunnen de absolute uitzetting afgelezen worden? Direct, via een aanwijzend instrument op afstand, of via een registrerend instrument. Vraag 30 Waarom zijn er grenzen gesteld aan de minimale en de maximale relatieve uitzetting? I.v.m. de maximale en minimale spelingen die bij de beschoepingen en in de labyrinthen mogen optreden. Schoepen en labyrinthen kunnen ernstig beschadigen. Vraag 31 Wat bepaald de minimale en de maximale toelaatbare speling? De plaats van het axiaallager.

14 Beschrijf een meetinrichting t. b. v
Beschrijf een meetinrichting t.b.v. een axiale uitzettingsverschilmeting. Vraag 32 Een kraag op de rotor-as, drukt tegen een arm, welke in het huis van de turbine is bevestigd. De verplaatsing wordt via een overbrengingsmechanisme weergegeven m.b.v. een aanwijzend of registrerend instrument. Vraag 33 Waarom moet men metallisch contact zoveel mogelijk voorkomen bij een axiale verschilmeting? Dit geeft veel wrijving en dus slijtage, waardoor de meting snel onnauwkeurig wordt. Tevens bestaat er kans op beschadiging of oververhitting.

15 Vraag 34 Noem 2 verschillen tussen de linker en de rechter meting van afbeelding 11 op bladzijde 16. De linker is intermitterend ( niet continue afleesbaar ) De rechter heeft eindswitches voor alarmen of noodshutdown. Vraag 35 Het verloop van het temperatuurverschil over een axiaal lager kan een aanwijzing zijn voor een verandering van de axiaalkrachten in de turbine. Geef twee andere indicaties, welke een mogelijke verandering van de axiale krachten aangeven. De verplaatsing van een vast punt op de as t.o.v. het referentiepunt De metaaltemperatuur van het axiaallager Waarom is het belangrijk dat de kraag waarmee de axiale verplaatsing wordt gecontroleerd, zo dicht mogelijk bij het axiaallager geplaatst wordt? Vraag 36 Door temperatuurverschillen kan er een afwijking ontstaan tussen de aangegeven waarde en de werkelijke verplaatsing in het axiaallager. Hoe verder de kraag van het axiaallager afligt, des te groter is de afwijking.

16 Vraag 37 Noem twee voordelen van een inductieve meting voor de axiale verplaatsing van de as Nauwkeuriger Geen metallisch contact  minder storingsgevoelig en minder afwijking door slijtage. Vraag 38 Hoe werkt een piėzo- elektrisch element, wat gebruikt wordt om de axiale kracht te meten? Hoe groter de druk op dit element, hoe groter de elektrische spanning die afgegeven wordt. De hoogte van de spanning is dus een maat voor de axiale kracht. Waardoor kunnen extra axiale krachten ontstaan? ( Noem 4 oorzaken) Vraag 39 Afzetting op de schoepen ( SiO2) Beschadigde schoepen. Speling op de schoepen ( loszitten van de schoepvoet of toplekverlies) Plotselinge verandering in de hoeveelheid aftapstoom, of te grote hoeveelheden aftapstoom.

17 Vraag 40 Indien geen actie genomen wordt, kunnen de oorzaken uit vraag 39 schade aan de axiaallagers veroorzaken. Noem drie nog 3 mogelijke oorzaken van beschadiging van het axiaallager. * Storing smeerolie ( druk valt weg) * Smeerolie raakt vervuilt * Waterslag Vraag 41 Wat is de taak van een aspositiebewaking? Bij een overschrijding van de maximale asverplaatsing dient een snelsluitinrichting de stoomtoevoer af te sluiten. Dit voorkomt schade aan de turbine. Vraag 42 Wat bepaalt de maximaal toelaatbare verplaatsing van de as in axiale richting? Dit wordt bepaald door de kleinst toelaatbare speling van één onderdeel. ( Dit kan bijvoorbeeld een labyrint of een omkeerschoep zijn)

18 hydraulisch, pneumatisch, optisch, elektronisch en elektrisch
Vraag 43 Een beveiligingsinrichting kan mechanisch uitgevoerd zijn (zie afbeelding 13 op bladzijde 19) Noem drie andere manieren waarop beveiligingsinrichtingen uitgevoerd kunnen zijn. hydraulisch, pneumatisch, optisch, elektronisch en elektrisch Vraag 44 Welke druk wordt bereikt als het meetblokje in afbeelding 14 (op bladzijde 19) de kraag raakt? Dan wordt de maximale druk bereikt Vraag 45 Wat is een groot voordeel van het hydraulische systeem van afbeelding 14 op bladzijde 19 t.o.v. het mechanische systeem van afbeelding 13? Met behulp van de manometer kan zeer eenvoudig de aspositie continue afgelezen worden, hetgeen extra controle mogelijk maakt.

19 Vraag 46 Onder welke omstandigheden is trillingscontrole extra van belang? Bij in- en uitbedrijfname, en bij belastingvariaties. Vraag 47 Trillingsmetingen worden uitgevoerd om bij overmatige trillingen schade te voorkomen. Waarom worden trillingsmetingen nog meer uitgevoerd? Er worden continue trillingsmetingen verricht, om veranderingen in de toestand van de turbine op tijd waar te kunnen nemen en actie hierop te kunne nemen. Vraag 48 In de laatste alinea van bladzijde 20 heeft men het over meetopdrachten welke af te leiden zijn uit trillingsmetingen. Wat bedoelt men met deze meeropdrachten? ( geef voorbeelden) (diverse antwoorden mogelijk) storingen of defecten aan de turbine. Deze kunnen bijvoorbeeld tijdens onderhoud ( bij stilstand ) uitgevoerd worden. Het kan ook zijn dat de procesvoering zelf niet juist is. Met moet dan metingen aan het proces uitvoeren.

20 Vraag 49 Aan welke onderdelen van een turbine worden trillingsmetingen verricht? Rotor, lagerschalen of metalen, lagerblokken. Vraag 50 Welke onderdelen ziet men bij aanzicht A in afbeelding 15 op bladzijde 21? Een seismische trillingsopnemer.

21 Vraag 51 Beschrijf 5 mogelijke oorzaken van een wijziging in de looptoestand van een rotor? Lagerbeschadiging, schoepvoetbeschadiging, dekbandbeschadiging, corrosie of beschadiging van de schoepen, doorbuiging van de rotor, Tempatuurschommelingen. Vraag 52 In welk gedeelte van de turbine zal men het snelst last krijgen van SiO2? Aan de lage drukkant, want hier is de SiO2 het slechtst oplosbaar. op welke twee manieren kan SiO2 schade veroorzaken? Vraag 53 botsen  erosie ; afzettingen  onbalans, trillingen Wat is de enige manier om problemen met SiO2 te voorkomen? Vraag 54 Zorgen voor zuiver ketelvoedingwater ( zonder SiO2 )

22 Vraag 55 Waarvoor dient de locale noodstopknop van de turbine? Hiermee kan de operator bij gevaarlijke situaties de turbine terplekke stoppen. Vraag 56 Het zal duidelijk zijn dat een turbine tript bij te grote axiale verplaatsing van de rotor, te hoog toerental en het wegvallen van de smeeroliedruk, Bedenk nog 6 oorzaken welke het trippen van de turbine tot gevolg hebben. 1.Brand 2.Te grote temperatuurveranderingen 3.Te hoge temperatuur van de onderdelen 4.Overmatige trillingen 5.Het trippen van de ketel 6.Een te hoog vacuüm Vraag 57 Waarom werken de snelsluitkleppen hydraulisch en niet pneumatisch of elektrisch? Grote hoeveelheden en drukken  veel kracht nodig Eenvoudige en snelle koppeling met smeeroliesysteem is mogelijk

23 Vraag 58 Hoe regelt men de hoeveelheid stoom met een snelsluitklep? Je regelt geen hoeveelheid. Allen open of dicht bij een noodtoestand Vraag 59 Waarom moet een snelsluitinrichting regelmatig getest worden? Hij staat in principe altijd open. Hij beweegt dus niet en kan dus vast gaan zitten, waardoor hij niet meer betrouwbaar is. Vraag 60 Waarom sluit de snelsluitinrichting d.m.v. een veer en niet d.m.v. de oliedruk? In geval van nood zou de oliedruk weg kunnen vallen. De noodinrichting zou dan niet meer werken. Vraag 61 Wat is de functie van de terugslagkleppen van afbeelding 19 op bladzijde 28, welke in de asftapstoomleidingen van de turbine zitten? Deze voorkomen het terugstromen van het condensaat, bij een lekke voorwarmer of bij het trippen van d turbine. Water in de turbine geeft enorme schade.

24 Vraag 62 Noem 3 moegelijke oorzaken van het oplopen van het vacuüm in een turbine. 1.Het koelwater van de condensor wordt minder. 2.Luchtlekkage 3.Niveau in de hotwell wordt te hoog 4.Vervuiling van de condensor Vraag 63 Wat zijn de gevaren van een oplopende condensordruk? 1.Temperatuur loopt op, waardoor materiaalspanning onstaat. 2.De dichtheid van de stoom neemt toe, waardoor te grote trillingen kunnen ontstaan Vraag 64 Wanneer worden de breekplaatbeveiligingen aangesproken? Als de vacuümbeveiliging via de drukopnemers en het shutdownsysteem niet gewerkt hebben. Vraag 65 Noem 3 nadelen van breekplaten. 1.Belasting van het milieu 2.Veiligheid van de omgeving 3.Veel werk om weer op te starten