ВВЕДЕНИЕ.
1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ
1.1. Термонапряженное состояние стопорных и регулирующих клапанов паровых турбин в переменных режимах
1.1.1. Особенности температурных полей корпусов СК в пусковых режимах
1.1.2. Расчет температурных напряжений в корпусах стопорных и регулирующих клапанов
1.2. Термонапряженное состояние роторов паровых турбин в переменных режимах
1.2.1. Расчет температурных полей роторов паровых турбин в пусковых режимах.
1.2.2. Расчет температурных напряжений в роторах паровых турбин .
1.2.3. Термонапряженное состояние роторов теплофикационных турбин.
1.3. Термонапряженное состояние корпусов ЦВД паровых турбин в переменных режимах
1.3.1. Определение температурных нолей в корпусах ЦВД паровых турбин.
1.3.2. Расчет температурных напряжений в корпусах цилиндров паровых турбин.
1.4. Выводы. Постановка задач исследования
2. АНАЛИЗ ТЕРМОНАПРЯЖЕННОГО СОСТОЯНИЯ СТОПОРНЫХ КЛАПАНОВ ТЕПЛОФИКАЦИОНЫХ ПАРОВЫХ ТУРБИН ЗАО УТЗ
2.1. Анализ термонапряженного состояния СК турбины Т000 в пусковых режимах
2.1.1. Определение условий теплообмена на основе двухмерной модели СК турбины Т000 по опытным данным.
2.1.2. Уточнение критериальных уравнений для определения коэффициентов теплоотдачи в СК турбин УТЗ на дохритические параметры пара
2.1.3. Определение температурных напряжений на основании осесимметричной модели СК.
2.1.4. Определение температурных полей и температурных
напряжений на основе трехмерной модели СК.
2.1.5. Сравнение результатов расчетов при двухмерной
осесимметричной и трехмерной моделях
2.1.6. Верификация граничных условий прогрева СК
2.2. Анализ термонапряженнсго состояния СК турбины Т000 в пусковых режимах
2.2.1. Граничные условия прогрева СК турбины Т000
2.2.2. Определение температурных полей и температурных
напряжений в СК.
2.3. Выводы
3. ОСОБЕННОСТИ ТЕРМОНАПРЯЖЕННОГО СОСТОЯНИЯ РОТОРОВ ТЕПЛОФИКАЦИОННЫХ ТУРБИН Т000 И Т000 В ПУСКОВЫХ РЕЖИМАХ.
3.1. Анализ термонапряженного состояния РВД турбины Т000
3.1.1. Определение коэффициентов теплоотдачи на различных участках ротора.
3.1.2. Определение температуры греющего пара на различных участках ротора.
3.1.3. Расчет температурных полей в РВД при пуске из холодного состояния.
3.1.4. Расчет температурных напряжений в РВД при пуске из холодного состояния.
3.1.5. Расчет температурных напряжений в РВД при пуске из холодного состояния в соответствии с экспериментальными
данными.
3.2. Анализ термонапряженного состояния РВД и РСД1 турбины Т000.
3.2.1. Определение коэффициентов теплоотдачи и температуры греющего пара на различных участках ротора
3.2.2. Расчет температурных полей РВД и РСД1 при пуске из холодного состояния.
3.2.3. Расчет температурных напряжений в РВД и РСД1 при пуске
из холодного состояния.
3.3. Выводы
4. РАСЧЕТНОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ В КОРПУСАХ ЦВД В ПУСКОВЫХ РЕЖИМАХ.
4.1. Анализ термонапряженного состояния корпуса ЦВД турбины
Т000 в пусковых режимах.
4.1.1. Граничные условия прогрева корпуса ЦВД при пусках.
4.1.2. Расчет температурных полей и температурных напряжений в корпусе ЦВД
4.2. Анализ термонапряженного состояния внутреннего корпуса ЦВД турбины Т000
4.2.1. Граничные условия прогрева внутреннего корпуса ЦВД турбины Т000
4.2.2. Расчет температурных полей и температурных напряжений во внутреннем корпусе ЦВД турбины Т000
4.3. Выводы
5. ПУТИ СНИЖЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ В ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНЫХ УЗЛАХ ТЕПЛОФИКАЦИОННЫХ ТУРБИН.
5.1. Критические узлы турбин Т000 и Т000
5.2. Совершенствование конструкции корпуса ЦВД турбины
Т000.
5.3. Организация контроля за термонапряженным состоянием СК.
5.4. Оптимизация графика пуска турбины Т000 по термонапряженному состоянию РВД на начальных этапах пуска.
5.5. Совершенствование конструкции внутреннего корпуса ЦВД турбины Т000.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК.
ПЕРЕЧЕНЬ СОКРАЩЕНИЙ
ГПЗ главная паровая задвижка КРС камера регулирующей ступени
ЛМЗ Ленинградский металлический завод им. XXII съезда КПСС
МКЭ метод конечных элементов
НДС напряженнодеформированное состояние
ПГУ парогазовая установка
ПКУ переднее концевое уплотнение
ПТУ паротурбинная установка
ПУ промежуточное уплотнение
РС регулирующая ступень
РВД ротор высокого давления
РСД ротор среднего давления
СК стопорный клапан
ТЭС теплоэлектростанция
ТЭЦ теплоэлектроцентраль
УТЗ Уральский турбинный завод
УТМЗ Уральский турбомоторный завод им. Ворошилова
ХТЗ Харьковский турбинный завод
ЦБС центробежная сила
ЦВД цилиндр высокого давления
ЦКТИ Цент ральный котлотурбинный институт им. Ползу нова ЦСД цилиндр среднего давления
ВВЕДЕНИЕ
Теплофикационные турбины, установленные на ТЭС России, часто работают в переменной части графика электрических нагрузок, а также в режиме частых пусков и остановов. Это обусловлено тем, что маневренные возможности находящихся в эксплуатации конденсационных агрегатов исчерпаны и недостаточны для покрытия переменной части графика электрических нагрузок. К тому же в районах крупных промышленных центров, обычно обладающих повышенной неравномерностью энергопотребления, значительная часть общей мощности турбоагрегатов установлена на ТЭЦ. Все это ужесточает требования к маневренности теплофикационных турбин 1. Однако повышение маневренности турбины ограничивается надежностью основных массивных деталей паровой турбины, таких как ротора, корпуса цилиндров, стопорных и регулирующих клапанов, температурные напряжения в которых ограничивают теми и продолжительность пусковых и переходных режимов, а также определяют ресурс эксплуатации. В условиях, когда наработка большинства турбин превысила проектный, а в некоторых случаях парковый и индивидуальный ресурсы, а значительная часть парка турбин типа Т000 и Т000 УТМЗ в настоящее время УТЗ превзошла нормативные наработки времени для высокотемпературных деталей ЦВД и ЦСД 2, вопрос о повышении надежности эксплуатации теплофикационных турбин, безусловно, актуален.
Приспособление теплофикационных турбин, проектировавшихся как базовые агрегаты, к работе в переменной части графика электрических нагрузок, а также в режиме частых пусков и остановов при удержании параметров, определяющих надежность в допустимых пределах, является важной и сложной задачей. Ее решение связано с внедрением ряда конструктивных мероприятий, а также с разработкой методов и средств контроля за термонапряженным состоянием турбины. Контроль температурного и, соответственно, термонапряженного состояния наиболее массивных высокотемпературных элементов турбины позволяет не допустить превышения допускаемых значений напряжений, а так
же осуществлять пусковые и переходные режимы по фактическому температурному состоянию турбины.
Однако для решения этой задачи необходимо для каждого конкретного типа турбины определить какие именно узлы являются критическими элементами, температурные напряжения в которых определяют темп и продолжительность пусковых операций, а так же зоны возникновения максимальных температурных напряжений в них 2. Это позволит не только выработать рекомендации конструктивного и режимного характера, позволяющие снизить температурные напряжения в пусковых режимах и темп накопления поврежденности в металле, но и разработать рациональные системы контроля за термонапряженным состоянием.
Актуальность
- Київ+380960830922