Особенности конструкции и опыт эксплуатации турбопитательной установки мощностью 40 МВт ТЭС Niederaußem

Аннотация

Создание и эксплуатация насоса мощностью 40 МВт для электростанции Niederaußem (блок K) со 100%-ной нагрузкой блока, потребовали использования новых методов при разработке конструкции насоса и гидравлики проточной части: использования специального профилирования лопаток, проведения теоретических и экспериментальных исследований, разработки мероприятий по гарантированному отсутствию кавитации рабочего колеса первой ступени. Использование насосов сверхвысокой мощности, с высокими давлением нагнетания, температурой, и температурными градиентами и частотой вращения приводит к экстремальным механическим и температурным нагрузкам. Целью создания нового питательного насоса было повышение эффективности и надёжности насоса и энергоблока в целом. Для достижения этой цели в его конструкции применены совершенно новые подходы и использованы новые высоконадёжные и эффективные компоненты.

Одним из основных конструктивных новшеств, наряду с подшипниками скольжения и разгрузочным устройством, являются концевые уплотнения вала (плавающие кольца), обеспечивающие необходимую долговечность при очень высоких -- более 50 м/с -- окружных скоростях.

В статье уделено много внимания результатам интенсивных приёмосдаточных испытаний на стенде KSB, а также опыту поставок и ввода в эксплуатацию на электростанции. Рассмотрены исследование динамики насоса и реакции на температурные напряжения при пусках и остановах, влияния температурных перепадов во время пусков на поведение плавающих колец концевых уплотнений. Оптимизировано влияние распределения внутренних сил в проточной части на колебания корпуса питательного насоса.

Достигнут КПД 86,9% в расчётной точке характеристики и максимальный КПД 87,0%. Выполнение других требований заводской спецификации гарантирует надёжную и эффективную работу насосов в тепловой схеме энергоблока.