ПОВТОРНЕ ПРОДОВЖЕННЯ ЕКСПЛУАТАЦІЇ ЛИТИХ КОРПУСІВ ТУРБІН 200 МВТ

Автори

О. Ю. Черноусенко, Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського» (03056, Україна, м. Київ, пр. Перемоги, 37), e-mail: chernousenko20a@gmail.com, ORCID: 0000-0002-1427-8068

Д. В. Риндюк, Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського» (03056, Україна, м. Київ, пр. Перемоги, 37), e-mail: rel_dv@ukr.net, ORCID: 0000-0001-7770-7547

В. А. Пешко, Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського» (03056, Україна, м. Київ, пр. Перемоги, 37), e-mail: vapeshko@gmail.com, ORCID: 0000-0003-0610-1403

Анотація

На сьогодні парковий ресурс значної кількості енергоблоків ДТЕК Енерго перевищено. Зокрема, це стосується корпусних елементів парової турбіни К-200-130-3 енергоблока № 9 ДТЕК «Луганська ТЕС». Виникає необхідність прийняття рішення про допустимість подальшої експлуатації. Для цього потрібно провести комплексне дослідження технологічного стану основного металу і перевірочного розрахунку його найбільш відповідальних високотемпературних елементів. Комплекс таких робіт виконано раніше в 2009 р Особливістю повторного продовження експлуатації даного енергоблока є надпаркове напрацювання обладнання, наявність пошкоджень у вигляді тріщин і розтріскування в корпусах циліндрів високого та середнього тиску, а також активне залучення обладнання для роботи в маневрених режимах під час покриття піків електричного навантаження. У роботі проведена оцінка залишкового ресурсу на базі тривимірних моделей корпусів циліндрів високого (ЦВТ) і середнього тиску (ЦСТ) парової турбіни К-200-130-3 з урахуванням реальних умов експлуатації згідно з даними пошкодження, отриманими за результатами обстеження стану металу енергетичного устаткування в планово-попереджувальних ремонтах. Розрахунок температурних полів виконаний для типових режимів експлуатації, а саме стаціонарна робота на номінальній потужності і пуски з холодного, неостиглого і гарячого станів. Крайова задача теплопровідності розв’язувалася із застосуванням скінченноелементного методу дискретизації розрахункової області. Розрахунок напружено-деформованого стану виконаний з урахуванням впливу основних типів зусиль – температурні напруження, нерівномірність температурних полів, зусилля від тиску парового середовища, реакції опор. Максимальні інтенсивності напружень для всіх досліджених режимів роботи спостерігаються в тороїдальній частині корпусу в області паровпуску і відповідають зонам розтріскувань, які були встановлені в ході неруйнівного контролю металу. Проведена оцінка тривалої міцності і опірності малоцикловій втомі показала, що залишковий ресурс корпусу ЦВТ є задовільним і дозволяє продовжити експлуатацію на 100 тис. год за нормативних коефіцієнтів запасу. Для корпусу ЦСТ залишковий ресурс становить 50 тис. год за знижених коефіцієнтів запасу.

Ключові слова: парова турбіна, корпус високого тиску, корпус середнього тиску, пошкодженість, запас міцності, малоциклова втома, тривала міцність, залишковий ресурс.

Література

1. НД МПЕ України. Контроль металу і продовження терміну експлуатації основних елементів котлів, турбін і трубопроводів теплових електростанцій. – Типова інструкція. СОУ-Н МПЕ 40.17.401:2004. Офіц. вид. К.: ГРІФРЕ: М-во палива та енергетики України, 2005. 76 с.
2. СОУ-Н МЕВ 40.1-21677681-52:2011 Визначення розрахункового ресурсу та оцінки живучості роторів та корпусних деталей турбіни: методичні вказівки / М. Г. Шульженко. Міненерговугілля України. Офіц. вид. 2011. 24 с.
3. Черноусенко О. Ю., Пешко В.А. Вплив роботи енергоблоків ТЕС в маневреному режимі на вичерпання ресурсу енергетичного обладнання. Вісн. НТУ «ХПІ». Сер. Енергетичні та теплотехнічні процеси й устаткування. 2016. № 10 (1182). С. 6–17. https://doi.org/10.20998/2078-774X.2016.10.01
4. Черноусенко О. Ю., Пешко В. А. Расчетное исследование теплового и напряженно-деформированного состояния ротора високого. давления турбины Т-100/120-130 ст. № 1 ПАО «Харьковская ТЭЦ-5». Вісн. НТУ «ХПІ». Сер. Енергетичні та теплотехнічні процеси й устаткування. № 9 (1231). С. 34–40. https://doi.org/10.20998/2078-774X.2017.09.05
5. Черноусенко О. Ю., Пешко В. А. Оценка малоцикловой усталости, поврежденности и остаточного ресурса ротора високого давления турбины Т-100/120-130 ст. № 1 ПАО «Харьковская ТЭЦ-5». Вісн. НТУ «ХПІ». Сер. Енергетичні та теплотехнічні процеси й устаткування. № 10 (1232). С. 29–37. https://doi.org/10.20998/2078-774X.2017.10.04
6. РТМ 108.021.103. Детали паровых стационарных турбин. Расчёт на малоцикловую усталость. М., 1985. № АЗ–002/7382. 49 с.
7. 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. М., 1996. 98 с.
8. Peshko V., Chernousenko O., Nikulenkova T., Nikulenkov A. Comprehensive rotor service life study for high & intermediate pressure cylinders of high power steam turbines. Propulsion and Power Research. China: National Laboratory for Aeronautics and Astronautics. 2016. Vol. 5. Iss. 4. P. 302–309.  https://doi.org/10.1016/j.jppr.2016.11.008

Надійшла до редакції 28 лютого 2019 р.