No abstract

АННОТАЦИЯ Директива Европейского союза о развитии когенерации до уровня в 10 % от общей выработки электроэнергии определяет развитие централизованного теплоснабжения в крупных городах преимущественным направлением. Для паровых турбин типа Т-100/120-130 разработана математическая модель теплового и напряженно-деформированного состояния. В ходе расчетов, определены максимально нагруженные зоны ротора и значения интенсивностей напряжений в них. Полученные данные позволяют провести оценку малоцикловой усталости и остаточного ресурса основного метала турбины на каждом из пусковых режимов эксплуатации. Ключевые слова: централизованное теплоснабжение, ротор ВД, пуск из холодного состояния, из неостывшего состояния, из горячего состояния, тепловое состояние, напряжённо-деформированное состояние. O. CHERNOUSENKO, V. PESHKO COMPUTATION INVESTIGATION OF THE THERMAL AND STRESS-STRAIN BEHAVIOR OF THE ROTOR OF HIGH PRESSURE TURBINE Т-100/120-130; BLOCK NO 1 OPERATED BY THE PJSC "KHARKIV CHPP-5" ABSTRACT A Directive of the European Union on the cogeneration development to reach a level of 10 % of the total electric power output defines the development of centralized heat supply to large cities by establishing priorities. A mathematical model of thermal and stress-strain behavior was developed for the steam turbines of a Т-100/120-130 type taking into consideration the available damages of designed structures and restoration and repair changes in elements during their operation. The model is based on 3D spatial analogous models used for high pressure rotor. The data of computation investigation include the calculations of thermal and stress-strain behavior of the high pressure rotor of steam turbine Т-100/120-130 of 100 MW; block No 1 operated by the PJSC "Kharkiv CHPP-5". The stress-strain behavior was created during the numerical experiment simulating the influence of high temperatures, working medium pressures, centrifugal forces and also a reaction of supports. The analysis of obtained data allowed us to determine maximally loaded rotor zones for each start mode of the operation, in particular the cold start, warm and hot starts. The values of maximum amplitudes of the stress intensities for the most loaded rotor sections were determined that allowed for the evaluation of low cycle fatigue and the residual resource of the main metal of turbine.

A peculiar feature of the power engineering in Ukraine is a shortage of maneuvering powers; therefore the Nuclear Power Plants available in Ukraine have to use pulverized-coal blocks designed for the basic operation to meet peak loads and for the control on the whole. The current state of power generating equipment was analyzed in compliance with the normative documents approved by the Ministry of Power Engineering and Fuel Industry of Ukraine. The influence of the operation of power units of 200-300 MW in the maneuvering mode has been studied and the predicted residual life in the normal operation mode and in the maneuvering mode of daily start-stop has been calculated. The ageing rate indicators have been calculated and it was established that the equipment aging rate in the maneuvering mode increases three to eight times in comparison with that at the normal operation. It was established that the operation in this mode requires the normative substantiation: the key parameters and criteria of operating conditions should be defined, the software for the technical diagnostics should be introduced, and the additional control (examination) of the technical state of power equipment should be arranged and exercised and the obtained results must be processed. The measures should be taken to provide the safe operation and exercise control over the aging of power plants during the reassigned operation life. Due to this fact and taking into consideration the current state of the equipment the operation in the maneuvering mode in undesirable and requires the development of special normative base, because the available key assets are subjected to a considerable wear.

АННОТАЦИЯ O. CHERNOUSENKO, V. PESHKO ESTIMATING THE LOW-CYCLE FATIGUE, DAMAGEABILITY AND THE RESIDUAL LIFE OF THE ROTOR OF HIGH PRESSURE TURBINE

В роботі приведено обґрунтування допустимості подальшої експлуатації ротора середнього тиску турбіни К-200-130-3 енергоблоку № 9 Луганської ТЕС з урахуванням критичного розміру тріщин, що виникли в експлуатаційний період. Розглянуто проведення та результати ряду досліджень, спрямованих на аналіз можливості продовження експлуатації даного обладнання після проведення проточки радіальних канавок різної глибини в місцях виникнення тріщин. Також надано прогноз можливості продовження розвитку тріщин в канавках. Для обґрунтування допустимості подальшої експлуатації ротора середнього тиску турбіни, проводилися розрахункові експерименти з використанням математичного моделювання, по визначенню теплового, напружено-деформованого стану та тривалої міцності досліджуваного об'єкта. Вирішено крайову задачу нестаціонарної теплопровідності для стаціонарного та основних пускових режимів паротурбінної установки, дискретизація розрахункової області проведена на основі методу скінченних елементів. Розрахунок напружено-деформованого стану ротора середнього тиску виконано за сумісної дії температурних напружень, градієнтів температурного поля, відцентрових сил інерції та напружень від тиску. Встановлено, що при роботі на напівпікових режимах, існує можливість підвищення залишкового ресурсу після виконання конструктивно-ремонтних заходів, а саме вирізання металу поверхневого шару теплових канавок на допустиму величину. Також, на конкретному прикладі, доведено недоцільність глибокої, понад 18 мм, вибірки металу теплових канавок.Ключові слова: парова турбіна, ротор середнього тиску, режими експлуатації, тепловий стан, напружено-деформований стан, теплові канавки, тріщини. О. Ю. ЧЕРНОУСЕНКО, Д. В. РЫНДЮК, В. А. ПЕШКО АНАЛИЗ ВОЗМОЖНОСТИ ПРОДЛЕНИЯ ЭКСПЛУАТАЦИИ РОТОРА СРЕДНЕГО ДАВЛЕНИЯ С УЧЕТОМ ТРЕЩИН КРИТИЧЕСКОГО РАЗМЕРАВ работе приведены обоснования допустимости дальнейшей эксплуатации ротора среднего давления турбины К-200-130-3 энергоблока № 9 Луганской ТЭС с учетом критического размера трещин, возникших в эксплуатационный период. Рассмотрено проведение и результаты ряда исследований, направленных на анализ возможности продления эксплуатации данного оборудования после проведения проточки радиальных канавок различной глубины в местах возникновения трещин. Также предоставлено прогноз возможности продолжения развития трещин в канавках. Для обоснования допустимости дальнейшей эксплуатации ротора среднего давления турбины, проводились расчетные эксперименты с использованием математического моделирования, по определению теплового, напряженно-деформированного состояния и длительной прочности исследуемого объекта. Решено краевую задачу нестационарной теплопроводности для стационарного и основных пусковых режимов паротурбинной установки, дискретизация расчетной области проведена на основе метода конечных элементов. Расчет напряженно-деформированного состояния ротора среднего давления выполнен с учетом совместного действия температурных напряжений, градиентов температурного поля, центробежных сил инерции и напряжений от давления. Установлено, что п...