The system of diagnostic of a thermostressed state and operation of a resource for a rotor of a high pressure of turbine T-250/300-240 on stationary and variable operat-ing modes
Keywords:
resource, rotor, turbine, low cycle fatigue material creepAbstract
The system of diagnostic of a thermal stress state and of a service life wear of turbine T-250/300-240 high pressure rotor from low cycle fatigue and creep under operating conditions the turbine unit on its actual operating mode is presented. These operating modes are defined on technological parameters of automatic control system that does not demand installation on the turbine-driven set of additional thermocouples or other equipment. At an estimation of a thermal stress state and lifetime wear are considered actual start-stopping and replaceable operating modes of the turbine-driven set, including stopping with cooling before repair.
At definition of a damage from low cycle fatigue the elastic-plastic straining of a material in zones of diagnosing of a rotor for a system operating time is considered, and at definition of a damage from creep – time-history of stress, temperature, and also stress relaxation.
The developed system of diagnostic of a thermal stress state and the resource counter has passed check on the thermal power station and can be used for rotors of a high pressure of turbine units T-250/300-240 taking into account features of functioning of their systems of automatic control of technological parameters.
The system allows to detect regimes of the sped up a lifetime wear and to optimize start-stopping and transitive, that improve reliability and profitability of the turbine unit exploitation. The developed technique of diagnosing of a service life wear can be used for creation of similar systems for other steam turbines of power stations.
References
Шульженко, Н. Г. Задачи термопрочности, вибродиагностики и ресурса энергоагрегатов (модели, ме-тоды, результаты исследований): монография [Текст]/ Н. Г. Шульженко, П. П. Гонтаровский, Б. Ф. Зайцев. – Saarbrücken, Germany: LAP LAMBERT Academic Publishing GmbH & Co.KG, 2011. – 370 с. – Напечатано в Рос-сии. 2. Лейзерович, А. Ш. Эксплуатационный контроль за накоплением поврежденности деталей паровых турбин [Текст] / А. Ш. Лейзерович // Энергохозяйство за рубежом. – 1979. – № 1. – С. 6–10. 3. Ильченко, О. Т. Разработка опытной автоматизированной системы технической диагностики для энергоблока 300 МВт Зуевской ГРЭС-2 [Текст] / О. Т. Ильченко, А. В. Антонович, И. М. Мельник и др. // Энер-гетика и электрификация. – 1989.– № 1.– С. 17–20. 4. Шульженко, Н. Г. Расчетный ресурс высокотемпературных роторов турбины Т-250/300-240. Ч. II. Оценка поврежденности и остаточного ресурса [Текст] / Н. Г. Шульженко, П. П. Гонтаровский, В. Н. Голощапов, А. В. Пожидаев, А. Ю. Козлоков // Енергетика та електрифікація. – 2011. – № 2(330). – С. 42–49. 5. Шульженко, М. Г. Визначення розрахункового ресурсу та оцінка живучості роторів і корпусних де-талей турбін. Методичні вказівки: СОУ-Н МЕВ 40.1-21677681-52:2011 [Текст] / М. Г. Шульженко, П. П. Гонтаровський, Ю. І. Матюхін и др. – К.: ОЕП "ГРІФРЕ": М-во енергетики та вугільної промисловості України, 2011. – 48 с. 6. Гонтаровський, В. П. Автоматизація визначення режимів роботи турбіни Т-250/300-240 за даними АСУ ТП [Текст] / В. П. Гонтаровський, Ю. Г. Єфремов, Н. Г. Гармаш // Десятий міжнарод. симп. україн. інж.-мех. у Львові: Праці.–Львів: КІНПАТРІ ЛТД.–2011. – С. 32–34. 7. Расчет температурных полей роторов и корпусов паровых турбин: РТМ 108.020.16-85. – Взамен РТМ 24.020.16-73; введ. 01.01.85. – Л.: НПО Центр. котлотурб. ин-т, 1985. – 116 с. 8. Детали паровых стационарных турбин. Расчет на малоцикловую усталость: РТМ 108.021.103-85. – Взамен РТМ 108.021.103-76; введ. 01.07.86. – Л.: НПО Центр. котлотурб. ин-т, 1986. – 48 с. 9. Шульженко, М. Г. Методика оперативної оцінки пошкодженості матеріалу ротора турбіни при циклічному навантаженні і повзучості [Текст] / М. Г. Шульженко, Ю. І. Матюхін, Н. Г. Гармаш и др. // Пробл. машиностроения. – 2011. – Т. 14, № 5. – С. 46–52. 10. Резинских, В. Ф. Увеличение ресурса длительно работающих паровых турбин [Текст] / В. Ф. Резинских, В. И. Гладштейн, Г. Д. Авруцкий. – М: Издат. дом Моск. энерг. ин-та, 2007. – 296 с. 11. Голощапов, В. Определение расхода пара через цнд турбины Т-250/300-240 при работе на теплофика-ционном режиме [Текст] / В. Голощапов, В. Касілов, О. Касілов, А. Козлаков, Л. Іванова // Східно-Європейський журнал передових технологій. – 2011. – T. 6, N 8(54). - С. 31-36. – Режим досту-пу: http://journals.uran.ua/eejet/article/view/2325. 12. Шульженко, Н. Г. Оценка щадящих режимов эксплуатации турбины по термонапряженному состоя-нию высокотемпературного ротора [Текст] / М. Г. Шульженко, Н. Г. Гармаш, В. П. Гонтаровський // Авиац.-косм. техника и технология. – 2012. – № 8 (95). – С. 160–164. 1. Shul'zhenko, N. G., Gontarovskiy, P. P., Zajtsev, B. F. (2011). Problems in thermal strength, vibration diagnostics and service life of power machinery (models, methods, investigation results). Saarbrücken, Germany: LAP LAMBERT Academic Publishing GmbH & Co.KG, 370. 2. Leyzerovich, А. Sh. (1979). The operational control for accumulation of damage of steam turbines components.– Energy management over boundary, 1, 6–10. 3. Il'chenko, O. T., Antonovich, A. B., Mel'nik, I. M., Yackevich, S. V., Nozhenko, K. D. (1989). The development of experimental automated system technical diagnostic for power unit 300 МVt Zuyevskoy GRES-2 – Energetics and electrification, 1, 17–20. 4. Shul'zhenko, N. G., Gontarovskiy, P. P., Golo-schapov, V. N., Pozidayev, A. V., Kozlokov, A. Yu. (2011). The calculation resourse of high-temperature rotors of tur-bine Т-250/300-240. P. II. The estimate of damage and re-sidual life. Energetics and electrification, 2(330), 42–49. 5. Shul'zhenko, N. G., Gontarovskiy, P. P., Matiukhin, I. I., Melezyk, I. I., Pozidayev, A. V. (2011). The determina-tion of calculation resourse and estimate survivability of rotors and turbine casing details. Instructional lines: SOU-Н МЕВ 40.1-21677681-52:2011. K.: ОЕP "GRІFRЕ": The department of energetics and coal industry of Ukraine, 48. 6. Gontarovskiy, V. P., Yefremov, Yu. G., Garmash, N. G. (2011). Automation of definition of operat-ing modes of the turbine T-250/300-240 according to auto-matic control system of technology processes. The ten inter-national symposium Ukrainian engineer- mechanics in Lviv: Transactions.Lviv: КІNPАТRІ LТD, 32–34. 7. The calculation of temperature fields of rotors and turbine casing: RТМ 108.020.16-85. (1985). Exchange for RТМ 24.020.16-73; Input 01.01.85. L.: NPO CKTI, 116. 8. Details of stationary steam turbines. The calculation on low-cycle fatigue: RТМ 108.021.103-85. (1986). Exchange for RТМ 108.021.103-76; Input 01.07.86. L.: NPO CKTI, 48. 9. Shul'zhenko, N. G., Matiukhin, I. I., Garmash, N. G., Pozidayev, A. V., Gontarovskiy, V. P. (2011). The technique of operative estimate of turbine rotor material damage under cyclical load and creep. Probl. Mashi-nostroenia (Problems in Mechanical Engineering), № 5, Is-sue. 14, 46–52. 10. Resynskih, V. F., Gladshteyn, V. I., Avruckiy, G. D. (2007). Increase of steam turbines lifetime which working continuous. М: Publishing house МEI, 296. 11. Goloshchapov, V., Kasilov, V., Kasilov, O., Kozlakov, A., Ivanova, L. (2012). Determination of the steam flow rate through the LPC of turbine T-250/300-240 while working on the heat-extraction mode. Eastern-European Journal Of Enterprise Technologies, 6(8(54)), 31-36. Available at: http://journals.uran.ua/ eejet/article/ vi ew/2325 12. Shul'zhenko, N. G., Garmash, N. G., Gon-tarovskiy, V. P. (2012). The estimation of sparing exploita-tion modes of turbines on the thermostressed state of the high-temperature rotor. Aerospace engineering and technol-ogy, 8 (95), 160–164.
Downloads
Published
Issue
Section
License
Copyright (c) 2015 Николай Григорьевич Шульженко, Павло Петрович Гонтаровський, Юрій Іванович Матюхін, Наталія Григорівна Гармаш, Володимир Павлович Гонтаровський
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NoDerivatives 4.0 International License.
All authors agree with the following conditions:
- The authors reserve the right to claim authorship of their work and transfer to the journal the right of first publication of the work under the license agreement (the agreement).
- Authors have a right to conclude independently additional agreement on non-exclusive spreading the work in the form in which it was published by the jpurnal (for example, to place the work in institution repository or to publish as a part of a monograph), providing a link to the first publication of the work in this journal.
- Journal policy allows authors to place the manuscript in the Internet (for example, in the institution repository or on a personal web sites) both before its submission to the editorial board and during its editorial processing, as this ensures the productive scientific discussion and impact positively on the efficiency and dynamics of citation of published work (see The Effect of Open Access).
