Пробачай Алексей Юрьевич

Реферат магистерской работы

          Одним из основных показателей маневренности мощных энергоблоков является продолжительность пусковых режимов турбоагрегатов после остановок различной продолжительности.

          Во время циклов пуск/останов блока наблюдается неравномерное распределение температурных полей в металле ротора и цилиндре турбины, что влечет за собой геометрические изменения в структуре самого агрегата. Изменение осевых зазоров, в пределах выше конструктивно допустимых, создает аварийную ситуацию и вызывает необходимость остановки блока. Неравномерный прогрев вызывает изменение высотных показателей на лапах цилиндра, что влечет за собой нарушение центровки роторов и приводит к дисбалансу и выходу из строя всей турбины.

          Для оценки времени достижения турбиной номинальной нагрузки в данной работе использованы приближенные закономерности изменения температуры среды во времени. Они получены на основе решения задач рационального управления нестационарным тепловым состоянием лимитирующих узлов при ограничении на уровень, возникающих в них термических напряжений на предельно допустимом уровне в течение всего переходного процесса. Такая постановка задачи позволяет получить значение минимальной продолжительности этапа прогрева-нагружения.
          Были рассмотрены варианты, когда коэффициенты концентрации напряжений (своего рода условные коэффициенты запаса) равнялись: для участков роторов 3 и 5; для участков фланцев 1,5 и 2. Aнализ показывает, что во всех рассмотренных случаях узлом, определяющим продолжительность нагружения турбины, является участок ротора среднего давления в зоне паровпуска при значении. Если на участках РВД и РСД (в зоне их паровпусков) коэффициенты концентрации напряжений не будут превышать 3, то продолжительность нагружения турбины после остановок длительностью до 48 часов будет по-прежнему определять РСД, а при остановках свыше 48 часов лимитирующим узлом будет служить участок ФНК ЦВД в зоне паровпуска. В свою очередь, если во фланцевых соединениях горизонтальных разъемов ЦВД и ЦСД коэффициенты концентрации напряжений не будут превышать 1,5, то лимитирующим узлом для всех рассмотренных вариантах будет по-прежнему оставаться РСД в зоне паровпуска.

          Техническим заданием на проектирование модернизируемых турбин типа К-300-240 (несущих не только базовые, но и полупиковые нагрузки) предусмотрена следующая продолжительность пусков турбины из различных тепловых состояний (от толчка ротора до набора номинальной нагрузки):
– холодное состояние – 5 часов;
– неостывшее состояние (простой 36 … 48 часов) – 2,5 часа;
– неостывшее состояние (простой 15 … 36 часов) – 1,5 часа;
– горячее состояние (простой 6 … 10 часов) – 1 час.
          Сопоставление указанных данных с реальными результатами показывает, что для обеспечения требований технического задания на маневренные характеристики турбины необходимо, чтобы коэффициенты концентрации напряжений во фланцевых соединениях наружных корпусов ЦВД и ЦСД не превышали уровня 1,5, а в РСД и РВД уровня 3. Если такой уровень коэффициентов концентрации напряжений обеспечить будет невозможно, тогда необходимо будет осуществить мероприятия по усилению тепловой защиты патрубков трубопроводов и опорных лап цилиндров.
          В частности, на патрубки внешних корпусов можно поставить электронагревательные элементы (в виде спиралей переменного сопротивления), мощности которых легко подбираются по величине тепловых потоков, отводимых через патрубки в начальные моменты процесса. После завершения пускового режима электрообогрев отключается. Электрообогрев может быть поставлен и на лапах, если на них не удается нанести надежную изоляцию. В этом случае для предохранения корпусов опорных подшипников от недопустимого перегрева на лапах должна быть установлена усиленная экранная защита. Мощности электронагревателей здесь подбираются по такому же принципу, как и для патрубков.

    Литература:

1. Шептун Н.Ф.,Контроль температур при работе турбины в нормальных и переходных режимах./ Научно – исследовательская работа студента .

2. Трухин А.Д., Стационарные паровые турбины.-2-е изд.:перераб. и доп.-М.:Энергоатомиздат,1990.-640с.

3. Штромберг Ю.Ю., Понасечкин С.А., Копсов А.Я. Повреждаемость теплоэнергетических блоков мощностью 300 МВт // Электрические станции. 2000. № 3. С. 16—18.

4. Автоматизация тепловых процессов на электростанциях./В.М. Майнулов П.Н./«Энергия». М – 114, 1970.