Тепловий і термонапружений стан ротора високого тиску турбіни К-325-23,5 при пуску з холодного стану

Автори

Ю. О. Бахмутська, Інститут проблем машинобудування ім. А. М. Підгорного НАН України (61046, Україна, м. Харків, вул. Пожарського, 2/10), e-mail: julia.bakhmutska@gmail.com, ORCID: 0000-0002-2334-7432

В. М. Голощапов, Інститут проблем машинобудування ім. А. М. Підгорного НАН України (61046, Україна, м. Харків, вул. Пожарського, 2/10)

Анотація

Виконане розрахункове дослідження теплового і термонапруженого станів ротора циліндра високого тиску парової турбіни ПАТ «Турбоатом» потужністю 325 МВт на етапах прогріву та пуску турбіни iз холодного стану. Для визначення нестаціонарного теплового стану ротора отримані теплові граничні умови 3-го роду. Враховувався процес конденсації пари на поверхнях елементів ротора та мiжкорпусного простору. Запропонована зміна конструкції та умов прогріву ротора високого тиску в області переднього кінцевого ущільнення на етапі підготовки до пуску з холодного стану і показана можливість зниження рівня термічних напружень, що виникають при пуску турбіни.

Ключові слова: парова турбіна, ротор високого тиску, граничні умови, тепловий стан, термонапруження

Література

1. Обоснование продления срока службы паровых турбин, имеющих детали с отклонениями от требований нормативной документации / А. В. Судаков, С. Н. Гаврилов, Е. В. Георгиевская, А. И. Левченко, Л. В. Федорова // Neftegaz.RU. – 2015 – Т. 2, № 1 – С. 42–47.
2. Setup, validation and probabilistic robustness estimation of a model for prediction of LCF in steam turbine rotors / D. Pusch, M. Voigt, K. Vogeler, P. Dumstorff, H. Almstedt // Proceedings of ASME Turbo Expo 2016, Seoul, South Korea, 2016, Vol. GT2016-57321, P. 21–31. https://doi.org/10.1115/GT2016-57321
3. Brilliant, H. M. Analytical Approach to Steam Turbine Heat Transfer in a Combined Cycle Power Plant / H. M. Brilliant, A. K. Tolpadi // Proceedings of ASME Turbo Expo 2004, Vienna, Austria, 2004, Vol. GT2004-53387, P. 401–409. https://doi.org/10.1115/POWER2004-52002
4. Черноусенко, О. Ю. Оценка остаточного ресурса и продление эксплуатации паровых турбин большой мощности / О. Ю. Черноусенко. – Харьков: ФОП, 2014. – 308 с.
5. Исаченко, В. П. Теплообмен при конденсации / В. П. Исаченко. – М.: Энергия, 1977. – 240 с.
6. Михеев, М. А. Основы теплопередачи / М. А. Михеев, И. М. Михеева. – М.: Энергия, 1977. – 344 с.
7. Кутателадзе, С. С. Тепломассообмен и трение в турбулентном пограничном слое / С. С. Кутателадзе, А. И. Леонтьев. – М.: Энергоатомиздат, 1985. – 320 с.
8. Бахмутская, Ю. О. Изменение условий прогрева ротора ЦВД в области передних концевых уплотнений при пуске из холодного состояния. / Ю. О. Бахмутская, В. Н. Голощапов // Енергетичні та теплотехнічні процеси й устаткування. – Харків: НТУ «ХПІ», 2017. – № 10(1232). – С. 38–43. https://doi.org/10.20998/2078-774X.2017.10.05
9. Голощапов, В. Н. Характеристики течения пара в концевых уплотнениях ЦВД на этапе набора вакуума / В. Н. Голощапов, Ю. О. Бахмутская // Енергетичні та теплотехнічні процеси й устаткування. – Харків: НТУ «ХПІ». – 2016. – № 8(1180). – С. 122–128. https://doi.org/10.20998/2078-774X.2016.08.17
10. Алехина, С. В. Нестационарный теплообмен на поверхности роторов турбомашин в лабиринтовых уплотнениях / С. В. Алехина, В. Н. Голощапов, А. О. Костиков // Компрессор. и энерг. машиностроение. – 2007. – Т. 7, № 1. – С. 100–102.
11. Оценка условий теплообмена в окрестности критической точки при натекании струи на преграду / Ю. М. Мацевитый, В. А. Маляренко, В. Н. Голощапов, В. А. Барсуков // Инж.-физ. журн. – 1979. – Т. ХХХVII, № 2. – С.  23–36.
12. Голощапов, В. Н. Методологический подход к определению коэффициентов теплоотдачи во впадинах уплотнений ступенчатого типа / В. Н. Голощапов, О. В. Котульская, Ю. О. Бахмутская // Компрессор. и энерг. машиностроение. – 2015. – 41, № 3. – С. 32–36.
13. Голощапов, В. Н. Граничные условия теплообмена во впадинах уплотнений ступенчатого типа / В. Н. Голощапов, Ю. О. Бахмутская // Компрессор. и энерг. машиностроение.– 2016. – Т. 45, № 3. – С. 21–24.
14. Теплообмен в элементах конструкций паровых турбин / Ю. М. Мацевитый, С. В. Алехина, В. Н. Голощапов, О. В. Котульская. – Харьков: Ин-т пробл. машиностроения им. А. Н. Подгорного НАН Украины, 2012. – 288 с.
15. Зысина-Моложен,Л. М. Теплообмен в турбомашинах / Л. М. Зысина-Моложен, Л. В. Зысин, М. П. Поляк. – Л.: Машиностроение, 1974. – 336 с.
16. Теплоотдача при конденсации пара в цилиндрической расточке / В. М. Капинос, Л. А. Гура, В. В. Рухлинский, В. В. Навроцкий // Изв. вузов. Энергетика. – 1985. – № 1. – С. 83–87.

Надійшла до редакції 21 лютого 2017 р.