Приводы для энергетики: ТЭС, ГЭС, АЭС и тепловые сети
Энергетика — это базовая нагрузка отечественной экономики и одна из самых требовательных отраслей по непрерывности работы приводного оборудования. Дымосос ТЭС не имеет права остановиться без команды, питательный насос блока 800 МВт обязан запуститься в течение нескольких секунд по аварийной автоматике, а лебёдка гидрозатвора ГЭС должна сработать после двадцати лет простоя. Здесь не работают типовые «общепромышленные» решения — нужны специализированные серии редукторов, высоковольтных двигателей, тормозов и муфт с многократным запасом по ресурсу и тщательно подобранные пары «двигатель — редуктор — муфта — тормоз».
Типовые задачи отрасли
- Привод углеразмольных мельниц (MPS, HP-bowl) пылеугольных котлов — тихоходные планетарно-конические редукторы 200 кВт – 1 000 кВт
- Дымососы и тягодутьевые вентиляторы котлов — ВВ-двигатели 800 кВт – 6 000 кВт на 6/10 кВ с регулированием направляющим аппаратом или ПЧ
- Питательные и конденсатные насосы (BFP, CWP) блоков ТЭС — синхронные и асинхронные двигатели 2 000 кВт – 10 000 кВт
- Конвейеры топливоподачи угольных ТЭС, ковшовые элеваторы, вагоноопрокидыватели — мотор-редукторы 75 кВт – 1 000 кВт с обгонной муфтой backstop
- Системы шлакоудаления и гидрозолоудаления — шламовые насосы и скребковые конвейеры под высокоабразивную пульпу
- Подъёмники гидрозатворов, шандоров и сегментных затворов ГЭС — редукторные лебёдки с двойными тормозами и резервной системой опускания
- Гидростанции систем регулирования направляющего аппарата турбин ГЭС, маслонапорные установки сегментных затворов
- Циркуляционные и сетевые насосы тепловых сетей — вертикальные и горизонтальные двигатели 200 кВт – 2 000 кВт
Редукторы
Энергетика опирается на четыре класса редукторов: специализированные планетарно-конические для углеразмольных мельниц, индустриальные коническо-цилиндрические для конвейеров топливоподачи и шлакоудаления, тихоходные с большим передаточным отношением для подъёмников гидрозатворов и универсальные мотор-редукторы для вспомогательных механизмов. Главное требование к редуктору ТЭС — длительный режим S1 24/7 с нормативным сроком службы 25 лет до капитального ремонта; для мельниц добавляется устойчивость к вибрации и пыли, для конвейеров — возможность установки backstop, для гидротехнических подъёмников — абсолютная надёжность срабатывания после многолетнего простоя.
Редукторы углеразмольных мельниц MPS и HP-bowl
Тихоходные планетарно-конические редукторы — главный привод среднеходной валковой мельницы пылеугольного котла. Передаточное отношение 30–50, выходная скорость 18–30 об/мин, момент до 600 кН·м. Корпус устанавливается в основании мельницы и одновременно служит опорой для размольной чаши — через упорный подшипник передаётся вертикальная нагрузка от веса мельницы и давления валков. Серия CGC FM покрывает мощности 200–1 000 кВт.
- — Передаточное отношение 30–50, выходная скорость 18–30 об/мин
- — Упорный подшипник под вертикальную нагрузку до 250 тс
- — Принудительная циркуляционная смазка с маслоохладителем DEO
- — Сервис-фактор не ниже 1,8; ресурс до капремонта 100 000 ч
Редукторные лебёдки гидрозатворов ГЭС
Многоступенчатые цилиндрические редукторы для подъёмников плоских и сегментных затворов гидротехнических сооружений. Особенность — редкие включения (несколько раз в год для регламентных манёвров) при обязательном срабатывании по команде сброса. Применяется схема с двумя независимыми электродвигателями и двумя тормозами, либо с электродвигателем и резервным гидроприводом для опускания затвора самотёком. Применяются индустриальные редукторы серии BONENG H/HB или CGC ZSY с увеличенным сервис-фактором.
- — Сервис-фактор не ниже 2,0 (учёт ударного пуска под нагрузкой)
- — Возможность работы в паре с двумя двигателями на общий выход
- — Антикоррозионное исполнение (среда машинного зала ГЭС)
- — Длительный простой между включениями без потери смазки
Мотор-редукторы конвейеров топливоподачи
Универсальные коническо-цилиндрические (K-серия) и параллельные (F-серия) мотор-редукторы BONENG для ленточных, скребковых и пластинчатых конвейеров системы топливоподачи угольной ТЭС. Длинные тракты подачи угля от вагоноопрокидывателя до бункеров котла работают в режиме частых пусков под полной нагрузкой — ближе к S4, чем к S1. Для наклонных участков обязательна установка обгонной муфты TIANIU, предотвращающей самопроизвольный обратный ход ленты с грузом при отключении.
- — K-серия (90°) или F-серия (параллельный выход)
- — Сервис-фактор не ниже 1,5; запас по тепловому режиму S4
- — Посадка под обгонную муфту TIANIU на промежуточном валу
- — Усиленные уплотнения от угольной пыли (двойные манжеты, лабиринт)
Приводы ковшовых элеваторов и вагоноопрокидывателей
Ковшовый элеватор подачи угля в бункер котла или в систему транспорта золы — механизм с критически важным backstop на ведущем валу. При отключении питания загруженные ковши не должны опрокинуться вниз — это приведёт к разрыву цепи и аварии. Применяются мотор-редукторы BONENG H/B-серии с встроенным механизмом обгонной муфты или внешний backstop TIANIU. Для вагоноопрокидывателей роторного типа — редукторы с компенсацией реверсивной нагрузки и тормозом удержания в положении выгрузки.
- — Обязательный backstop (TIANIU NJ/NF/GV) на быстроходном или промежуточном валу
- — Тепловой запас на режим S4 (вагоноопрокидыватель — до 30 циклов в час)
- — Сервис-фактор 1,5–2,0 для приводов с ударными нагрузками
- — Защита от перегруза — срезной палец или электронное реле момента
Редукторы скребковых конвейеров шлакоудаления
Скребковые конвейеры мокрого шлакоудаления работают в среде кипящей воды с золошлаковой пульпой. Корпус редуктора защищается коррозионностойким покрытием, выходной вал снабжается двойными уплотнениями с подачей запорной воды. Применяются цилиндрические редукторы BONENG B/H-серии или специализированные тяжёлые серии CGC для непрерывной работы 24/7 в агрессивной среде.
- — Защита уплотнений от попадания золошлаковой пульпы
- — Антикоррозионное покрытие корпуса (эпоксидное)
- — Принудительная циркуляционная смазка с фильтрацией
- — Совместимость с электродвигателем во влагозащищённом исполнении IP55
Электродвигатели большой мощности
Главные потребители высоковольтных двигателей на ТЭС — это дымососы, тягодутьевые вентиляторы, питательные и циркуляционные насосы. Здесь работают асинхронные двигатели 6/10 кВ мощностью от 800 кВт до 10 000 кВт в режиме S1 24/7. Современная тенденция — замена регулирования направляющим аппаратом на частотное регулирование через ВВ-преобразователь, что даёт экономию электроэнергии 20–35 % и снижает износ дымососа. На ГЭС применяются вертикальные генераторы и вспомогательные асинхронные машины собственных нужд; на АЭС — асинхронные двигатели вспомогательных систем без классификации по ядерной безопасности.
Двигатели дымососов и тягодутьевых вентиляторов
Длительный режим S1, мощность 800 кВт – 6 000 кВт, напряжение 6/10 кВ, скорость 590, 740, 990 или 1 490 об/мин. Регулирование расхода — направляющим аппаратом на стороне всаса или преобразователем частоты; ПЧ-вариант предпочтителен для новых установок и реконструкций. Двигатель работает в условиях вибрации со стороны вентилятора, поэтому нужны жёсткий фундамент, контроль вибрации в реальном времени и термодатчики Pt100 на обмотке и подшипниках. Подходят серии WOLONG YKK/YRKK с высоким КПД на номинальной нагрузке и тепловым запасом для пусков с горячего состояния.
- — Класс изоляции F с тепловым резервом по классу B
- — Контроль вибрации по ISO 10816-3 (zone B)
- — Возможность пуска через софт-стартер или ВВ-инвертор
- — IP55 с дополнительной защитой от золовой пыли в окружающем воздухе
Двигатели питательных и конденсатных насосов
Питательный насос блока ТЭС — одна из самых ответственных машин: остановка приводит к срабатыванию защиты котла и сбросу нагрузки блока. Применяются синхронные двигатели 4 000 кВт – 10 000 кВт на 6 или 10 кВ или асинхронные с ВВ-инвертором при гидромуфтном или частотном регулировании. Серия WOLONG WD3000 рассчитана специально под насосные применения с принудительным водяным охлаждением и пусковым моментом 1,8 от номинала.
- — Мощность 2 000 кВт – 10 000 кВт, напряжение 6 или 10 кВ
- — Изолированный подшипник со стороны муфты (защита от токов вала)
- — Принудительное охлаждение IC81W (вода-воздух)
- — Тепловой запас на пуск из горячего состояния в течение 60–120 с
Двигатели циркуляционных и сетевых насосов
Циркуляционные насосы конденсатора и сетевые насосы теплосети работают в режиме S1 с малым числом пусков. Мощность 200 кВт – 2 000 кВт, напряжение 0,4–10 кВ. Применяются как горизонтальные, так и вертикальные исполнения; вертикальный двигатель монтируется поверх насоса с упорным подшипником, способным нести вертикальную гидравлическую нагрузку. Подходят серии WOLONG YE/YBX3 общепромышленные, либо HUALI Y2/Y3 для НН-применений.
- — IP55, изоляция класса F
- — Вертикальное исполнение с осевым упорным подшипником (для вертикальных насосов)
- — Совместимость с устройствами плавного пуска
- — КПД не ниже IE2/IE3 для соответствия нормативам энергоэффективности
Двигатели вспомогательных систем АЭС и ТЭС
Общестанционные приводы — насосы технической воды, маслосистемы, компрессоры, вентиляция машинного зала, пожарные насосы. На АЭС применяются для оборудования вне классификации по ядерной безопасности (общестанционные системы, не относящиеся к контурам безопасности). Требования — надёжность, длительная наработка, простота обслуживания. WOLONG YE/YBX3 и HUALI Y2/Y3 покрывают весь типоразмерный ряд.
- — IP55, класс изоляции F
- — Длительная наработка на отказ (MTBF не менее 50 000 ч)
- — Простота замены подшипников и обмотки в условиях ремонта
- — Совместимость с системами защит и АСУ ТП станции
Промышленные тормоза
Тормозные системы в энергетике решают три задачи: удержание подвешенного груза (краны машинных залов, лебёдки гидрозатворов), предотвращение самопроизвольного обратного хода (наклонные конвейеры топливоподачи, ковшовые элеваторы) и защита от ветровой нагрузки (краны открытых угольных складов). Каждая задача требует своего класса оборудования: электрогидравлических дисковых тормозов, обгонных муфт backstop и противоветровых тормозов-захватов. На критичных применениях — гидрозатворы, разливочные краны — применяется двойная независимая система рабочего и аварийного тормоза.
Тормоза мостовых кранов машинных залов
Краны машинных залов ТЭС, ГЭС и АЭС обслуживают турбоагрегаты и генераторы массой до 500 тонн. Применяются электрогидравлические дисковые тормоза HUAWU YPZ2/YWZ5 на барабане лебёдки подъёма с двукратным запасом по тормозному моменту. На разборке турбин, где поднимаются ответственные узлы, применяется двойная тормозная схема: основной (рабочий) тормоз плюс резервный (аварийный, подпружиненный замыкающего типа).
- — Тормозной момент с запасом 1,75–2,0 от номинального момента подъёма
- — Время срабатывания при отключении питания не более 0,2 с
- — Класс защиты IP55, рабочая температура –20 °C…+50 °C
- — Двойной комплект тормозов (рабочий + аварийный) для критичных подъёмов
Тормоза лебёдок гидрозатворов и шандоров
Лебёдка гидрозатвора — механизм редкого срабатывания (несколько раз в год), но обязан сработать по команде сброса при паводке или аварии. Применяется двойная схема тормозов HUAWU — рабочий тормоз для удержания затвора в промежуточных положениях и аварийный тормоз пружинно-замыкающего типа для удержания при пропадании питания. Конструкция исключает полный сброс затвора без управляющей команды (защита от лавинного спуска воды).
- — Двойная независимая система рабочего и аварийного тормоза
- — Замыкание при пропадании питания за 0,1–0,2 с
- — Антикоррозионное исполнение (среда машинного зала ГЭС, повышенная влажность)
- — Возможность ручного растормаживания для регламентного обслуживания
Backstop-обгонные муфты конвейеров и элеваторов
Обгонная муфта TIANIU — критичный элемент привода наклонного конвейера или ковшового элеватора топливоподачи. При отключении электродвигателя обгонная муфта мгновенно блокирует обратный ход, предотвращая лавинообразный сход угля или соскальзывание ленты с барабана под весом груза. Серии TIANIU NJ (роликовая), NF (с торцевой блокировкой), GV (high-speed) покрывают типоразмерный ряд от малых конвейеров до магистральных трактов.
- — Расчётный момент удержания не ниже момента нагрузки на остановленном конвейере
- — Установка на быстроходном валу редуктора (для NJ/GV-серии)
- — Длительный ресурс — миллионы циклов «пуск-стоп» без обслуживания
- — Совместимость с фланцевым выходом редуктора BONENG/CGC
Противоветровые тормоза кранов угольных складов
Открытые склады угля и портовые терминалы перевалки топлива оснащаются мостовыми и портальными кранами с противоветровыми тормозами-захватами JINGU CWZ или ZHONGHAI SB типа «storm brake». Тормоз удерживает кран на рельсах при шквальном ветре до 35 м/с в нерабочее время. Срабатывает автоматически по сигналу анемометра и при отключении питания, разблокируется только при штатной команде на работу.
- — Удержание при ветре до 35 м/с
- — Автоматическое срабатывание по сигналу анемометра
- — Резервирование от собственного источника питания (UPS)
- — Сертификат соответствия и пневматическая разблокировка
Муфты и гидрокомпоненты
В приводах энергетики применяются четыре типа муфт: гидродинамические на углеразмольных мельницах и дробилках угля (мягкий пуск, защита двигателя от перегрузки), зубчатые барабанные на питательных насосах и крупных вентиляторах (большие моменты + компенсация смещений), упругие пальцевые на конвейерах и насосах (демпфирование) и шламовые насосы KINGDA для гидрозолоудаления как фирменное решение SDS. Отдельный класс — гидростанции систем регулирования направляющего аппарата турбин и сегментных затворов ГЭС: они формируют управляющее давление в гидроцилиндрах сервомоторов.
Гидродинамические муфты углеразмольных мельниц и дробилок угля
Гидромуфты JIAOHUA YOX/COX с заполнением маслом — стандартное решение для запуска углеразмольной мельницы или дробилки угля под полной нагрузкой. Скольжение в номинальном режиме 2–3 % защищает двигатель от перегрузки при заклинивании ротора. Серии с предохранительным плавким элементом сбрасывают масло наружу при перегреве и автоматически отключают привод, что критично для пыльных применений (угольная пыль воспламеняется при контакте с горячим маслом).
- — Скольжение в номинале 2–4 %
- — Плавкая пробка с уставкой 145–160 °C
- — Заполнение маслом 70–85 % внутреннего объёма
- — Тепловой запас при пуске 4–6 раз в час
Зубчатые муфты питательных насосов и крупных вентиляторов
Барабанные двухвенцовые зубчатые муфты YONGJING GIICL и LONGXUAN WGZ — стандартное соединение между ВВ-двигателем и крупным насосом или вентилятором. Передают моменты до 200 кН·м с компенсацией радиальных, осевых и угловых смещений после теплового расширения корпусов. Зубчатый венец с бочкообразной формой зуба обеспечивает работу при угловых смещениях до 1,5°. Густая смазка через тавотницу с интервалом обслуживания 6 месяцев.
- — Момент 5 кН·м – 200 кН·м
- — Компенсация угла смещения до 1,5°
- — Балансировка G6.3 при окружных скоростях выше 15 м/с
- — Совместимость с фланцами электродвигателя и насоса/вентилятора
Шламовые насосы гидрозолоудаления KINGDA
Шламовые насосы KINGDA серии AH (горизонтальные) и SP (вертикальные) — фирменная компетенция SDS для систем гидрозолоудаления ТЭС. Перекачивают высокоабразивную золошлаковую пульпу с концентрацией твёрдого до 50 % по массе. Корпус и рабочее колесо изготавливаются из износостойкого хромистого чугуна Cr27 или эластомерной футеровки. Производительность от 50 до 5 000 м³/ч, напор 20–80 м, ресурс износной части до 8 000–12 000 часов в зависимости от состава золы.
- — Износостойкое исполнение проточной части (Cr27 или резиновая футеровка)
- — Производительность 50–5 000 м³/ч, напор 20–80 м
- — Совместимость с двигателями WOLONG/HUALI 75 кВт – 1 500 кВт
- — Сервисный комплект быстросменных деталей (рабочее колесо, броня корпуса)
Гидростанции направляющего аппарата турбин и сегментных затворов
Маслонапорные установки DONLY формируют управляющее давление 6,3–25 МПа в гидроцилиндрах сервомоторов направляющего аппарата турбин ГЭС, в подъёмниках сегментных затворов и в системах регулирования дымососов с гидравлическим приводом лопаток. Комплектуются шестерёнными или аксиально-поршневыми насосами HUADE/INI, гидроаккумуляторами и блоками управления с пропорциональными клапанами. Резервирование — два насосных агрегата по схеме «рабочий + резервный» с автоматическим переключением.
- — Рабочее давление 6,3–25 МПа в зависимости от применения
- — Резервирование насосной группы (рабочий + резервный)
- — Гидроаккумуляторы для аварийного срабатывания при пропадании питания
- — Совместимость с пропорциональными клапанами и АСУ ТП станции
Галерея применений
Наши решения для отрасли
Бренды портфеля SDS, которые покрывают типовые применения в этой отрасли.
- WOLONGвысоковольтные двигатели дымососов, тягодутьевых вентиляторов, питательных и циркуляционных насосов — серии YKK/YRKK/WD3000 мощностью 800 кВт – 10 000 кВт; общепромышленные YE/YBX3 для вспомогательных систем
- CGCтяжёлые редукторы углеразмольных мельниц (FM-серия) и крупных вентиляторов; индустриальные ZSY для гидротехнических подъёмников
- BONENGмотор-редукторы K/F/HB для конвейеров топливоподачи, ковшовых элеваторов, скребковых конвейеров шлакоудаления и приводов гидрозатворов
- TIANIUобгонные муфты backstop NJ/NF/GV — критичный элемент наклонных конвейеров топливоподачи и ковшовых элеваторов; защита от лавинного обратного хода
- HUAWUэлектрогидравлические дисковые тормоза YPZ2/YWZ5 для кранов машинных залов и лебёдок гидрозатворов; двойные тормозные системы для критичных подъёмов
- JINGUпротивоветровые тормоза-захваты CWZ для портальных кранов открытых угольных складов и портовых терминалов перевалки топлива
- JIAOHUAгидродинамические муфты YOX/COX для углеразмольных мельниц и дробилок угля — мягкий пуск под полной нагрузкой и защита двигателя от перегрузки
- YONGJINGзубчатые барабанные муфты GIICL для соединения ВВ-двигателей с питательными насосами, дымососами и крупными вентиляторами
- LONGXUANзубчатые муфты WGZ и упругие пальцевые LX с тормозными шкивами для приводов конвейеров и вспомогательных механизмов
- DONLYгидростанции систем регулирования направляющего аппарата турбин ГЭС, маслонапорные установки сегментных затворов и подъёмников шандоров
- DEOмаслоохладители DFL/DFLA для редукторов углеразмольных мельниц и крупных индустриальных приводов; пластинчатые теплообменники для систем смазки
- KINGDAшламовые насосы AH/SP для гидрозолоудаления ТЭС — фирменная компетенция SDS, износостойкое исполнение Cr27 для абразивной золошлаковой пульпы
- HUADEшестерённые и аксиально-поршневые насосы для гидростанций направляющего аппарата турбин и подъёмников гидрозатворов
- HUALIобщепромышленные двигатели Y2/Y3 для вспомогательных насосов, вентиляции, компрессоров и пожарных систем