Концепція модернізації проточної частини парової турбіни серії K-300 для переходу на ультра-суперкритичні параметри пари

Аннотация

У статті запропоновано концепцію модернізації проточної частини парової турбіни серії К-300 для переходу на ультра-суперкритичні параметри. Вперше у світі запропоновано/ представлено петльову схему з двоярусними лопатками проточної частини парової турбіни. Проведено вибір основних параметрів турбіни, таких, як тиск і температура на вході до циліндра високого тиску (ЦВТ), температура проміжного перегріву, температура і масова витрата на виході з циліндра низького тиску. Турбіна розрахована для роботи з початковими параметрами свіжої пари тиском 35 МПа і температурою 700 °С з проміжним перегріванням пари до 700°С. Здійснена розбивка проточної частини на циліндри з попередньою оцінкою кількості ступенів ЦВТ і циліндра середнього тиску (ЦСТ) і визначенням їх осьових розмірів. Обґрунтована доцільність використання петльової схеми із застосуванням двоярусних лопаток у ЦВТ і ЦСТ, проведена розбивка теплових перепадів по ступенях. Визначено основні геометричні характеристики ступенів ЦВТ і ЦСТ з урахуванням петльової схеми і двоярусних лопаток. Розроблено тривимірну модель і здійснено розрахунок течії проточних частин турбін. Отримані результати показують високий внутрішній ККД нових проточних частин ЦВТ і ЦСТ – 94,18% та 94,5% відповідно, що дозволить збільшити ККД енергоустановки до 49,2% та забезпечить приріст потужності на 80,64 МВт.