Оценка индивидуального ресурса роторов высокого давления паровых турбин атомных электростанций

image_print
DOI https://doi.org/10.15407/pmach2022.01.024
Журнал Проблемы машиностроения
Издатель Институт проблем машиностроения им. А.Н. Подгорного Национальной академии наук Украины
ISSN 2709-2984 (print), 2709-2992 (online)
Выпуск Том 25, № 1, 2022 (март)
Страницы 24–31

 

Автор

О. Ю. Черноусенко, Национальный технический университет Украины «Киевский политехнический институт имени Игоря Сикорского» (03056, Украина, г. Киев-56, пр. Победы, 37), e-mail: chernousenko20a@gmail.com, ORCID: 0000-0002-1427-8068

 

Аннотация

Составляющая стратегической цели Украины является интеграция украинской энергосистемы в ЕС. Наша страна имеет достаточно мощные и развитые газо-, нефте- транспортные и электрические сети, объединенные с транспортными сетями ЕС и стран СНГ, что позволяет ей принимать участие у формировании Европейской энергетической политики и общего энергетического ринка. В работе проведена оценка ресурсных показателей роторов высокого давления турбин АЭС мощностью 220, 1000 МВт. Применен комплексный подход к исследованию индивидуального ресурса паровых турбин и продления эксплуатации энергетического оборудования. Для энергоблоков № 6 Запорожской АЭС, № 4 Ровенской АЭС, № 2 Хмельницкой АЭС суммарная повреждаемость ротора высокого давления турбины лежит в пределах 59–83%, а остаточный ресурс равен 40604–94383 часов. Это позволяет продлить эксплуатацию на 40–50 тысяч часов. По результатам проведения расчетных исследований ресурсных показателей роторов высокого давления турбины АЭС суммарная повреждаемость ротора высокого давления турбины энергоблоков № 3–5 Запорожской АЭС, № 1 Хмельницкой АЭС, № 2, 3 Южно-Украинской АЭС равна 85–90%, а остаточный ресурс – 22403–34494 часов, если принять допустимый парковый ресурс 270 тысяч часов. Это даст возможность продлить эксплуатацию роторов высокого давления турбины АЭС на 25 тысяч часов. Для энергоблоков № 1, 2 Запорожской АЭС, № 1, 2, 3 Ровенской АЭС, № 1 Южно-Украинской АЭС индивидуальный ресурс роторов высокого давления турбины К-1000-60/3000 исчерпан.

 

Ключевые слова: статическая поврежденность, циклическая поврежденность, остаточный ресурс, паровая турбина, малоцикловая усталость, длительная прочность.

 

Литература

  1. Черноусенко О. Ю., Риндюк Д. В., Пешко В. А. Оцінка залишкового ресурсу та подовження експлуатації парових турбін великої потужності (частина 3): монографія для науковців та докторів філософії за спеціальністю 144 «Теплоенергетика». Київ: НТУУ «КПІ імені Ігоря Сікорського», 2020. 297 с.
  2. Peshko V., Chernousenko O., Nikulenkova T., Nikulenkov А. Comprehensive rotor service life study for high & intermediate pressure cylinders of high power steam turbines. Propulsion and Power Research. 2016. Vol. 5. Iss. 4. Р. 302–309. https://doi.org/10.1016/j.jppr.2016.11.008.
  3. Chernousenko O., Butovsky L., Rindyuk D., Granovska O., Moroz O. Аnalysis of residual operational resource of high-temperature elements in power and industrial equipment. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies – Еnergy-saving technologies and equipment. 2017. Vol. 1. No. 8 (85) P. 20–26. http://dx.doi.org/10.15587/1729-4061.2017.92459.
  4. Контроль металу і продовження терміну експлуатації основних елементів котлів, турбін і трубопроводів теплових електростанцій: СОУ-Н МПЕ 40.17.401:2004. Офіц. вид. Київ: ГРІФРЕ: Міністерство палива та енергетики України, 2005. 76 с. (Нормативний документ Мінпаливенерго України, Типова інструкція).
  5. Визначення розрахункового ресурсу та оцінка живучості роторів і корпусних деталей турбін. Методичні вказівки: СОУ- Н МЕВ 40.1–21677681– 52:2011 / М. Г. Шульженко, П. П. Гонтаровський, Ю. І. Матюхін, І. І. Мележик, О. В. Пожидаєв. Київ: ОЕП «ГРІФРЕ»: М-во енергетики та вугільної пром-сті України, 2011. 42 с.
  6. РТМ 108.020.16-83. Расчет температурных полей роторов и корпусов паровых турбин. Ленинград: НПО Центр. котлотурбинный институт, 1983. 112 с.
  7. РТМ 108.021.103-85. Детали паровых стационарных турбин. Расчет на малоцикловую усталость. Москва, 1985. 49 с.
  8. РД 34.17.440-96. Методические указания о порядке проведения работ при оценке индивидуального ресурса паровых турбин и продлении срока их эксплуатации сверх паркового ресурса. Офиц. издание. Москва, 1996. 153 с.
  9. Черноусенко О. Ю., Риндюк Д. В., Пешко В. А. Напружено-деформований стан ротора турбіни
    К-1000-60/3000 при типових режимах експлуатації. Вісник НТУ «ХПІ». Сер.: Енергетичні та теплотехнічні процеси й устаткування. 2019. № 3 (1328). С. 4–10. https://doi.org/10.20998/2078-774X.2019.03.01.
  10. Chernousenko O., Peshko V. Assessment of resource parameters of the extended operation high-pressure rotor of the K-1000-60/3000 turbine. Journal of Mechanical Engineering – Problemy Mashynobuduvannia. 2019. Vol. 22. No. 4. P. 41–47. https://doi.org/10.15407/pmach2019.04.041.
  11. Chernousenko O., Nikulenkova T., Peshko V., Nikulenkov A. Approach to impact assessment of the rated power uprate of NPP unit on the service life of the turbine critical elements. Rocznik Ochrona Środowiska. 2021. Vol. 22. No. 1. P. 105–116.
  12. Черноусенко О. Ю. Оценка остаточного ресурса и продление эксплуатации паровых турбин большой мощности. Часть 2: монография. Харьков: ФОП Бровин А. В., 2017. 208 с.

 

Поступила в редакцию 15.02.2022