Какими должны стать паротурбинные установки тепловых электростанций России

Юрий Анатольевич Радин; И. А. Гришин

Какими должны стать паротурбинные установки тепловых электростанций России

Юрий Анатольевич Радин, И. А. Гришин

Аннотация

Рукопись поступила в редакцию 11.09.2025, утверждена редколлегией в печать 25.11.2025.

Паровые турбины тепловых электростанций переживают период серьёзных изменений конструкции и тепловых схем из-за необходимости приспосабливать это генерирующее оборудование к современным условиям эксплуатации, значительных изменений в структуре генерирующих мощностей, появления в среде производителей высокоэкономичного оборудования в виде парогазовых установок, увеличения доли энергоустановок на базе возобновляемых источников энергии, отличающихся постоянной существенной неравномерностью выработки электроэнергии. Если рассмотреть показатели совершенства проточной части паровых турбин, по которым определяется их общая экономичность, то обращает на себя внимание отсутствие современных профилей рабочих лопаток. Требуют совершенствованияс уплотнения проточных частей. В теплофикационных паровых турбинах традиционно используются поворотные диафрагмы для регулирования отбора пара на нагрев сетевой воды, что влияет на их технико-экономические показатели в режимах эксплуатации по электрическому графику с открытой регулирующей поворотной диафрагмой. Cледует обращать внимание на то, что конструкция современных паровых турбин для парогазовых установок практически не отличается от конструкции паровых турбин, применяемых в паросиловых установках за исключением отсутствия системы регенеративного подогева конденсата и питательной воды. Это связано с близкими, хотя и докритическими, параметрами пара и схожими режимами эксплуатации. Проточная часть низкого давления должна иметь минимально возможное аэродинамичсеское сопротивление и связаные с этим потери в ступенях при сохранении большой длины рабочих лопаток. При подвальном расположении конденсатора следует учитывать также зависящие от аэродинамики выхлопного патрубка потери с выходной скоростью, снижающие экономичность, в сравнении с осевым или боковым расположением конденсатора.

Ключевые слова

теплоэлектроцентраль, паровая турбина, коэффициент полезного действия, стопорный клапан, регулирующий клапан, пароперепускные трубы, рабочая лопатка, сверхкритическое давлеиие, регулирующая диафрагма, теплофикация, конденсатор, ресурс.

Полный текст:

PDF

Литература

Лейзерович, А.Ш. Различие сценариев покрытия переменной части графиков энергопотребления в США и Германии / А.Ш. Лейзерович // Электрические станции. – 2017. -- № 6.

Фрагин, С. Регулирование и маслоснабжение паровых турбин / С. Фрагин. -- СПб. 2011.

Щегляев, А.В. Паровые турбины / А.В. Щегляев. – М.: Энергия, 1976.

Траупель, В. Тепловые турбомашины / В. Траупель. -- Л.: Госэнергоиздат, 1961.

Сахаров, А.М. Тепловые испытания паровых турбин / А.М. Сахаров. – М.: Энергоиздат, 1990.

Reinker, J.K. GE Power Systems Steam turbines for large power applications / J.K. Reinker, P.B. Mason // Schenectady, NY, GER-3646D.

Couchman, R.S. Steam Turbine Design Philosophy and Technology Programs / R.S. Couchman, K.E. Robbins, P. Schofield // GE Company Schenectady. – NY: GE Industrial & Power Systems, 1991.

Schaarschmidt, A. Performance increase through world class Technology and Implementation / A. Schaarschmidt, E. Jenikejew, G. Nitch // Siemens AG, Power Generation Mülheim an der Ruhr, Germany and Bernhard Michels E.ON-Energy, 2005.

Радин, Ю.А. Сравнение ПГУ с раположением газовой и паровой турбин на одном и двух валах / Ю.А. Радин, А.В. Давыдов, А.И. Чертков, И.А, Б.Д. Теплов // Электрические станции. – 2017. -- № 9.

Самойлович, Г.С. Переменные и переходные режимы в паровых турбинах / Г.С. Самойлович, Б.М. Трояновский. -- М.: Энергоиздат, 1982.

Гаев, В.Д. Разработка и модернизация проточных частей для повышения эффективности и функциональности паровых турбин: автореф. дис. … доктора техн. наук / Гаев Валерий Дмитриевич. – СПб, 2018.

Трухний, А.Д. Теплофикационные паровые турбины и турбоустановки / А.Д. Трухний, Б.В. Ломакин. -- М.: Изд. дом МЭИ, 2023.

Баринберг, Г.Д. Паровые турбины и турбоустановки Уральского турбинного завода / Г.Д. Баринберг, Ю.М. Бродов, А.А. Гольдберг [и др.]. – Екатеринбург: УТЗ, 2017.

Валамин, А.Е. Теплофикационная турбина Т-295/335-23,5 для реконструкции энергоблоков с турбинами Т-250/300-240 / А.Е. Валамин, А.Ю. Култышев, Т.Л. Шибаев [и др.] // Вісник НТУ «ХПІ». -- 2016. -- № 8.

Костюк, А.Г. Паровые турбины и газотурбинные установки для электростанций: уч. для вузов / А.Г. Костюк, А.Е. Булкин, А.Д. Трухний; под ред. А.Д. Трухния. -- М.: Издательский дом МЭИ, 2018.

Ольховский, Г.Г. Энергетические парогазовые установки / Г.Г. Ольховский, П.А. Березинец, Ю.А. Радин -- М.: Изд. дом МЭИ, 2022.

Leyzerovich, A. Large Power Steam Turbines. Design and Operation / A. Leyzerovich. -- Pennwell Books Corp., 1997. -- 1294 p.

Радин, Ю.А. Влияние типа парораспределения паровых турбин ПГУ на эффективность их эксплуатации / Ю.А. Радин, Л.Л. Симою // Теплоэнергетикаю – 2012. -- № 9. -- С. 1 – 5.

Leyzerovich, A. Steam turbines for Modern Fuel Power plants / A. Leyzerovich. -- The Fairmont Press, Lilburn, Georgia, USA, 2007. -- 552 p.

Botz, Ch. District heating with the flexibility of the KA26 Combined cycle power plant / Ch. Botz, M. Stevens, H.-J. Sackmann, A. Ruedt. -- Russia-Power, 2013, march 5 -- 6.