ГРАНИЧНІ УМОВИ ТЕПЛООБМІНУ В КІНЦЕВИХ УЩІЛЬНЕННЯХ ЦВТ ТА ЦНТ ТУРБІНИ К-1000-60/3000
DOI:
https://doi.org/10.15588/1607-6761-2018-2-2Ключові слова:
турбіна парова, переднє кінцеве ущільнення, заднє кінцеве ущільнення, пуск з холодного, гарячого, неостиглого стану, теплообмін в ущільненнях, граничні умовиАнотація
Мета роботи. Дослідження режимів роботи волого-парової турбіни потужністю 1000 МВт, розробка методики розрахунку і визначення граничних умов теплообміну для кінцевих ущільнень роторів високого та низького тисків на змінних режимах роботи енергоблоків для подальшого виконання оцінки малоциклової втоми роторів турбіни К-1000-60/3000, визначення ступеня можливого пошкодження основного металу, розрахунку залишкового напрацювання, а також індивідуального ресурсу.
Методи дослідження. При моделюванні геометрії ущільнень на першому етапі перевірочного розрахунку розроблена методика створення просторових конструкцій елементів турбомашин з застосуванням для РВД і РНД програмного продукту Solid Works.
Отримані результати Виконано розрахунки граничних умов ділянок кінцевих ущільнень РВТ і РНТ при пусках з холодного, неостиглого і гарячого станів з урахуванням зміни режимних параметрів. Встановлено,що значення коефіцієнту теплообміну збільшується з ростом потужності турбіни і має максимальну величину при номінальному режимі. Максимальна величина коефіцієнта тепловіддачі для РВТ α =2168,8 Вт/(м2·К), для РНТ α = 701,5 Вт/(м2·К). Отримано залежність коефіцієнту тепловіддачі для початкової ділянки РВТ від відносної витрати пари на турбіну в діапазоні 0,4 – 1,0.
Наукова новизна. Авторами вперше проведено розрахунки значень коефіцієнту тепловіддачі для кінцевих ущільнень ЦВТ і ЦНТ для трьох видів пуску – із холодного, неостиглого і гарячого станів в залежності від теплового стану роторів і відносної витрати пари на турбіну. Отримана апроксимуюча залежність коефіцієнту тепловіддачі для початкової ділянки РВТ від відносної витати пари на турбіну дає можливість виконувати необхідні розрахунки при різних видах пусків турбіни і температурному стані роторів.
Практична цінність. Отримані результати розрахунків щодо коефіцієнтів тепловіддачі на ділянках кінцевих ущільнень РВТ і РНТ при пусках з різних теплових станів дають можливість розрахувати термона-напружений стан роторів турбіни і оцінити величину мало циклової втоми роторів ЦВТ і ЦНТ.
Посилання
[1] P. Omeljanovskyi. (2010). Teplovaja jenergetika – novye vyzovy vremeni. L'vov: NVF «Ukrainskie tehnologii», 690. [in Russian].
[2] IAEA Power Reactor Information System. (2011). Energy, Electricity and Nuclear Power Estimates for the Period up 2050. Td. Vienna: IAEA. [in English].
[3] World Energy Outlook (2011). OECD/IEA. [English].
[4] G. Heusener, U. Muller, T. Schulenberg , D.A. Scuarer. (1998). European Development Program for a high Perfomance Light Water Reactor (HPLWR). 17-th Congress of World Energy Council. Huston, Texas, 2, 23-28. [in English].
[5] ND MPE Ukraїni. Kontrol' metalu і prodovzhennja termіnu ekspluatacії osnovnih elementіv kotlіv, turbіn і truboprovodіv teplovih elektrostancіj. (2005). Tipova іnstrukcіja. SOU-N MPE 40.17.401:2004. – Ofіc. vid. – K.: GRІFRE: M-vo paliva ta energetiki Ukraїni. (Normativnij dokument Mіnpalivenergo Ukraїni, Tipova іnstrukcіja), 76. [in Ukrainian].
[6] RTM 108.021.103 (1985). Detali parovyh stacionarnyh turbin. Raschjot na malociklovuju ustalost'. [in Russian].
[7] RD 34.17.440-96. (1996). Metodicheskie ukazanija o porjadke provedenija rabot pri ocenke individual'nogo resursa parovyh turbin i prodlenii sroka ih jekspluatacii sverh parkovogo resursa. [in Russian].
[8] GOST 24 277-91 "Turbiny parovye stacionarnye dlja TJeS. Obshhie tehnicheskie trebovanija. Trans-portirovka i hranenie. Garantii izgotovlenija" [in Russian].
[9] Rozporjadzhennja Kabіnetu mіnіstrіv Ukraїni vіd 29 kvіtnja 2004 roku № 263-r. (2016). “Pro shvalennja kompleksnoї programi robіt z prodovzhennja termіnu ekspluatacії dіjuchih energoblokіv atomnih elek-trostancіj”. www.kmu.gov.ua. [in Ukrainian].
[10] A.G. Kostjuk, V.V. Frolov, A.E. Bulkin, A.D. Truhnij, pod. red. A.G. Kostjuka. (2008). Parovye i gazovye turbiny dlja jelektrostancij. Moscow, Izdatel'skij dom MJeI, 556. [in Russian].
[11] Trojanovskij B.M., G.A. Filippov, A.E. Bulkin. (1985). Parovye i gazovye turbiny atomnyh jelektrostancij. Moscow, Jenergoatomizdat, 450. [in Russian].
[12] Pod.red. K.P. Selezneva, A.I. Taranina, V.G. Tyryshkina. (1964). Teplovoe sostojanie rotorov i cilindrov parovyh i gazovih turbin, Leningrad, Mashinostroenie, 284. [in Russian].
[13] Kapinos V.M., L.A. Gura. (1973). Teploobmen v stupenchatom labirintovom uplotnenii, Teplojenergetika, 6, 22-25. [in Russian].
[14] RTM 108.020.33-86. (1988). Uplotnenija labirintnye stacionarnyh parovyh i gazovyh turbin i kom-pressorov. Proektirovanie i raschet. NPO CKTI. [in Russian].
[15] Bondarenko G.A., Baga, V.N. (2016). Modelirovanie rashodnyh harakteristik labirintnyh uplotnenij s gladkim valom. Vіsnik NTU “HPІ”. Serіia: Energetichnі ta teplotekhnіchnі protcesm i ustatkuvannia, 8, 1180, 60-64. [in Russian].
[16] Glolshhapov V.N., Bahmutskaja, Ju.O. (2016). Harakteristiki techenija para v koncevіh uplotnenijah CVD na etape nabora vakuuma. Vіsnik NTU “HPІ”. Serіia: Energetichnі ta teplotekhnіchnі protcesy i ustatkuvannia, 8, 1180, 122-128. [in Russian].
[17] Saharov A.M., S.V. Ushinin, Ju.P. Maljutin, I.A. Lunin. (2005). Pervye rezul'taty ispol'zovanija sistem uplotnenij sotovoj konstrukcii vzamіn uplotnenij tradicionnogo tipa v parovih turbinah TJeC № 16 OAO “Mosjenergo”. Jenergosberezhenie i vodopodgotovka, 2, 34, 30-35 [in Russian].
[18] NPO CKTI. (2018). Modernizacija shemy koncevyh uplotnenij. Retrieved from www.ckts.ru/consolidation.html.
[19] Pas'ko V.P., Beketov, V.G. (2012). Modernizacija koncevyh uplotnenij CND K-1000-60/1500-Global'naja jadernaja bezopasnost'. 5, 74-81 [in Russian].
[20] Rezinskih A.F., G.D. Avguckij, M.V. Fedorov, S.A. Bykov. (2006). Prodlenie resursa turbin T-250/300-240 UTMZ v OAO “Mosjenergo”. Elektricheskie stantcii, 6, 26-31. [in Russian].
[21] Semuk, P.V., Pantelij, N.V. (2016). Optimizacija sistem i rezhimov raboty koncevyh uplotnenij parovyh turbin. Aktual'nye problemy jenergetiki : materialy 72-j nauchno-tehnicheskoj konferencii studentov i aspirantov. Belorusskii natcionalnyi tekhnicheskii universitet. Minsk. BNTU, 546-549. [in Russian].
[22] Shvec I.T., Dyban, E.P. (1974). Vozdushnoe ohlazhdenie gazovih turbin. Kiev. Naukova dumka, 568. [in Russian].
[23] Stolz G. (1970). Numerical solutions to an invers problem of heat conduction for simple shapes. Trans/ASME C. J. Heat Transfer, 1, 20-26. [in English].
[24] Ueda T., Harada G. (1964). Experiment of heat transfer on surfices with transverse fins for flow direction. Bull. JSME, 28, 759-768. [in English].
[25] Instrukcija po jekspluatacii “Turbina parovaja № 1. TC.0166.IJe-10” jenergobloka № 1 K-1000-60/3000.
[26] Matsson, J. (2015). An Instruction to Solid Works Flow Simulation. SDC Publications, 350. [in English].
[27] RTM 108.020.16-83. (1983). Raschet temperaturnyh polej rotorov i korpusov parovyh turbin. Leningrad. NPO CKTI, 112. [in Russian].
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2018 O. Yu. Chernousenko, L.S. Butovskyi, T.V. Nikulenkova, I.S. Bednarska
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Положення про авторські права Creative Commons
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи.
