DOI: https://doi.org/10.20998/2078-9130.2017.39.115774

Вплив умов прогріву ротора парової турбіни К-325-23,5 на термонапружений стан і ресурс при пусках

Ju. O. Bakhmutska, V. N. Goloshchapov, R. Kochurov

Анотація


Виконано розрахункове дослідження теплового і термонапруженого стану ротора циліндра високого тиску парової турбіни потужністю 325 МВт на етапах прогріву і пуску із холодного стану. Для визначення нестаціонарного теплового стану, розроблена методика, що дозволяє визначити граничні умови теплообміну з високою точністю завдяки врахуванню процесу конденсації пари на поверхнях ротора і ступеня дискретизації теплових зон для призначення граничних умов. Врахування процесу конденсації у мiжкорпусному просторі дозволило точніше визначити параметри пара на елементах ущільнень ротора. Базуючись на результатах дослідження, запропоновано зміну конструкції і умов прогріву ротора в області переднього кінцевого ущільнення на етапі підготовки до пуску з холодного стану. Показана можливість зниження рівня термічних напружень і вплив умов прогріву на ресурс турбіни.

Ключові слова


парова турбіна; термомiцнicний розрахунок; малоциклова втома; теплопередача; конденсація

Повний текст:

PDF (English)

Посилання


Peshko V.A. Establishing control over the residual resource of temperature elements of steam turbines: candidate-degree thesis: 05.14.14 thermal and nuclear power installations. Kyiv, 2017.

Sudakov A.V., Gavrilov S.N., Georgievskaja E.V., Levchenko A.I. Servise Life Extension Substantiation for Steam Turbines with Components which have Deviation from Normative Documentation. Neftegaz.RU. 2015. Vol. 2, No 1. PP. 42–47.

Brilliant H.M., Tolpadi A.K. Analytical Approach to Steam Turbine Heat Transfer in a Combined Cycle Power Plant. Proceedings of ASME Turbo Expo, Vienna, 2004.

Born D., Stein P., Marinescu G., Koch S., Schumacher D. Thermal modeling of an intermediate pressure steam turbine by means of conjugate heat transfer – simulation and validation. ASME Turbo Expo. Seoul, South Korea, 2016, GT2016-57247.

Chernousenko O.Ju. High power steam turbines service life estimation and lifetime extension: monograph. Kharkiv: FOP Brovin A. V., 2014. 308 p.

RTM 108.020.16-83. Steam Turbines Rotors and Casings Thermal Analysis. Moscow: Minjenergomash, 1983. 116 p.

Matsevity Yu.М., Alyokhina S.V., Goloschapov V.N., Kotulskaja О.V. Heat exchange in construction of steam turbines elements. NAS of Ukraine, A.N. Podgorny Institute for Mechanical Engineering Problems, Kharkiv, Ukraine,2012.

Maliarenko V.A., Goloschapov V.N., Barsukov V.A., Kotulskaja О.V., Chernousenko O.Yu. Heat exchange and gas dynamics in extraction chambers of steam turbines. NAS of Ukraine, A.N. Podgorny Institute for Mechanical Engineering Problems, Kharkiv, Ukraine, 1991.

Bakhmutska Ju., Goloschapov V. 325 MW Steam Turbine High Pressure Cylinder Rotor Thermal and Thermostructural State at Cold Start-up. Problemi mashinobuduvannja. 2017. Vol. 20, No 2. PP. 3-11.

Bakhmutska Ju., Goloschapov V. Heat Exchange Boundary Conditions at stepped type seals’ groves. Compressor and Power Energy Machinery Construction. Sumy, 2016. No 3 (45). P. 21-24.

RTM 108.021.103-85. Stationary Steam Turbine Components. Low Cycle Fatigue Analysis. Moscow: 1985, № АZ-002/7382, 49 p.


Пристатейна бібліографія ГОСТ


1. Peshko V.A. Establishing control over the residual resource of temperature elements of steam turbines: candidate-degree thesis: 05.14.14 thermal and nuclear power installations / V.A. Peshko. – Kyiv, 2017. – in rus.

2. Sudakov A.V. Servise Life Extension Substantiation for Steam Turbines with Components which have Deviation from Normative Documentation / A.V. Sudakov, S.N. Gavrilov, E.V. Georgievskaja, A.I. Levchenko // Neftegaz.RU. – 2015 – 2, № 1 – PP. 42–47. – in rus.

3. Brilliant H.M. Analytical Approach to Steam Turbine Heat Transfer in a Combined Cycle Power Plant / H.M. Brilliant, A.K. Tolpadi. – Proceedings of ASME Turbo Expo, Vienna, 2004.

4. Born D. Thermal modeling of an intermediate pressure steam turbine by means of conjugate heat transfer – simulation and validation / D. Born, P. Stein, G. Marinescu, S. Koch, D. Schumacher. – ASME Turbo Expo. Seoul, South Korea, 2016, GT2016-57247.

5. Chernousenko O.Ju. High power steam turbines service life estimation and lifetime extension: monograph / O.Ju. Chernousenko. – Kharkiv: FOP Brovin A. V., 2014. – 308 p. – in rus.

6. RTM 108.020.16-83. Steam Turbines Rotors and Casings Thermal Analysis. – М.: Minjenergomash, 1983. – 116 p. – in rus.

7. Matsevity Yu.М. Heat exchange in construction of steam turbines elements / Yu.М. Matsevity, S.V. Alyokhina, V.N. Goloschapov, О.V. Kotulskaja. – NAS of Ukraine, A.N. Podgorny Institute for Mechanical Engineering Problems, Kharkiv, Ukraine,2012. – in rus.

8. Maliarenko V.A. Heat exchange and gas dynamics in extraction chambers of steam turbines / V.A. Maliarenko, V.N. Goloschapov, V.A. Barsukov, О.V. Kotulskaja, O.Yu. Chernousenko. – NAS of Ukraine, A.N. Podgorny Institute for Mechanical Engineering Problems, Kharkiv, Ukraine, 1991. – in rus.

9. Bakhmutska Ju. 325 MW Steam Turbine High Pressure Cylinder Rotor Thermal and Thermostructural State at Cold Start-up / Ju. Bakhmutska, V. Goloshchapov // Problemi mashinobuduvannja. – 2017. – 20, № 2. – PP. 3-11. – in rus.

10. Bakhmutska Ju. Heat Exchange Boundary Conditions at stepped type seals’ groves / Ju. Bakhmutska, V. Goloshchapov // Compressor and Power Energy Machinery Construction. – Sumy, 2016. – № 3 (45). – P. 21-24. – in rus.

11. RTM 108.021.103-85. Stationary Steam Turbine Components. Low Cycle Fatigue Analysis. – М.: 1985, № АZ-002/7382, 49p. – in rus.