Открытый доступ Открытый доступ  Ограниченный доступ Доступ для подписчиков

Влияние компоновки цилиндров высокого и среднего давления паровых турбин на их термонапряжённое состояние при пусках и остановах при различных схемах байпасирования турбины

Юрий Анатольевич Радин, Т. С. Конторович

Аннотация


Рассматривается влияние высокотемпературных проточных частей паровых турбин с объединённым цилиндром высокого-среднего давления (ЦВСД) и с расположением роторов высокого (ВД) и среднего давления (СД) в отдельных корпусах, работающих в условиях двухбайпасных и однобайпасных тепловых схем, на их термонапряжённое состояние.

В условиях двухбайпасной тепловой схемы подача пара в турбину, повышение частоты вращения и начальное нагружение после включения турбогенератора в сеть осуществляется через цилиндры среднего и низкого давления. При этом цилиндр высокого давления работает в «противоточном» режиме с пропуском пара через байпасы обратных клапанов на его выхлопе и отводом этого пара в конденсатор через дренажи из корпуса цилиндра и пароперепускных труб высокого давления.

В условиях однобайпасных тепловых схем прогрев части ВД осуществляется на промежуточной частоте вращения при беспаровом режиме части СД, и далее, на начальной нагрузке после включения электрогенератора в сеть.

Анализ термических напряжений, возникающих при пусках из холодного состояния, показал, что объединение цилиндров высокого и среднего давления в один корпус приводит к снижению температурных напряжений в наиболее нагруженных «критических» элементах ротора высокого давления, которыми являются промежуточное уплотнение и галтель регулирующей ступени.

Существенные различия значений термических напряжений в наиболее нагруженных зонах ротора среднего давления при пусках из холодного состояния, а также в роторах высокого и среднего давления при пусках из горячего состояния для этих вариантов конструкций отсутствуют.

Для снижения напряжений в «критических» элементах ротора высокого давления при расположении его в отдельном корпусе необходим правильный выбор температуры предварительного прогрева, который может быть произведён расчётным методом с последующей проверкой в условиях эксплуатации. Для этого могут быть, в частности, использованы расчётные программы оперативного анализа термических напряжений -- счётчики ресурса.

В зависимости от принятой конструкции валопровода выявлены различные сечения роторов, являющиеся критическими с точки зрения их термонапряжённого состояния, определяющие продолжительность нагружения турбины и тем самым влияющие на вид графика-задания её пуска.


Ключевые слова


паровая турбина, цилиндр высокого давления, часть высокого давления, часть среднего давления, цилиндр высокого-среднего давления, термонапряжённое состояние, «критический» элемент, температурные напряжения, график-задание пуска

Полный текст:

PDF

Литература


Радин, Ю.А. Компенсация осевых усилий высокотемпературных цилиндров паровых турбин в переменных режимах ПГУ [Текст] / Ю.А. Радин, И.А. Гришин // Теплоэнергетика. – 2019. -- № 6. -- С. 41.

Турбины паровые стационарные. Расчёт температурных полей роторов и цилиндров паровых турбин методом электромоделирования [Текст]: РТМ 24.020.16-73.

Физические свойства сталей и сплавов, применяемых в энергетике [Текст] / под ред. Б.Е. Неймарк. -- М.: Энергия, 1967.

Детали паровых стационарных турбин. Расчёт на малоцикловую усталость [Текст]: РТМ 108.021.1093-85. -- М.,1985.




DOI: http://dx.doi.org/10.34831/EP.2020.1069.8.001

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.


   

                             

© 1998 — 2020 НТФ "Энергопрогресс"  

 

Адрес редакции:
115280, Москва, 3-й Автозаводский проезд, д. 4, корп. 1
Тел.: (495) 234-74-17, 234-74-19
Факс: (495) 234-74-19
E-mail: el-stantsii@rambler.ru, el.stantsii@gmail.com