Повторне продовження експлуатації литих корпусів турбін 200 МВт
Ключові слова:
парова турбіна, корпус високого тиску, корпус середнього тиску, пошкодженість, запас міцності, малоциклова втома, тривала міцність, залишковий ресурс.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.Посилання
Dobrovolskyi, V. Ye., Novychenok, L. M., Zavodnyi, M. A., Mukhopad, H. V., Pasternak, V. P., Horieshnik, A. D., … & Veksler, Ye. Ya. (2005). Kontrol metalu i prodovzhennia terminu ekspluatatsii osnovnykh elementiv kotliv, turbin i truboprovodiv teplovykh elektrostantsii [Metal control and extension of service life of the main elements of boilers, turbines and pipelines of thermal power plants]. Regulatory document of the Ministry of Fuel and Energy of Ukraine. Typical instruction SOU-N MPE 40.17.401:2004. Kyiv: HRIFRE, Ministry of Fuel and Energy ofUkraine, 76 p. (in Ukrainian).
Shulzhenko, M. H., Hontarovskyi, P. P., Matiukhin, Yu. I., Melezhyk, I.I., & Pozhydaiev, O. V. (2011). Vyznachennia rozrakhunkovoho resursu ta otsinka zhyvuchosti rotoriv i korpusnykh detalei turbin. [Determination of estimated resource and evaluation of rotor life and body parts of turbines: Methodological guidelines. Regulatory document SOU-N MEV 0.1–21677681–52:2011: approved by the Ministry of Energy and Coal Mining of Ukraine: effective as of 07.07.11. Kyiv: Ministry of Energy and Coal Mining ofUkraine (in Ukrainian).
Chernousenko, O. Yu. & Peshko V. A. (2016). Vplyv roboty enerhoblokiv TES v manevrenomu rezhymi na vycherpannia resursu enerhetychnoho obladnannia [Influence of the operation of the power units of thermal power plants in the maneuvering mode on the aging rate of power equipment]. Visnyk NTU «KhPI». Ser. Enerhetychni ta teplotekhnichni protsesy y ustatkuvannia –– NTU "KhPI" Bulletin: Power and heat engineering processes and equipment, no. 10 (2016), pp. 6–17 (in Ukrainian). https://doi.org/10.20998/2078-774X.2016.10.01
Chernousenko, O. Yu. & Peshko V. A. (2017). Raschetnoye issledovaniye teplovogo i napryazhenno-deformirovannogo sostoyaniya rotora visokogo davleniya turbiny T-100/120-130 st. № 1 PAO «Kharkovskaya TETS-5» [Computation investigation of the thermal and stress-strain behavior of the high pressure rotor of T-100/120-130 turbine of power unit No. 1 operated by the PJSC "Kharkiv CHPP-5"]. Visnyk NTU «KhPI». Ser. Enerhetychni ta teplotekhnichni protsesy y ustatkuvannia –– NTU "KhPI" Bulletin: Power and heat engineering processes and equipment, no. 9 (2017), pp. 34–40 (in Russian). https://doi.org/10.20998/2078-774X.2017.09.05
Chernousenko, O. Yu. & Peshko V. A. (2017). Otsenka malotsiklovoy ustalosti, povrezhdennosti i ostatochnogo resursa rotora visokogo davleniya turbiny T-100/120-130 st. № 1 PAO«Khar'kovskaya TETS-5» [Estimating the Low-Cycle Fatigue, Damageability and the Residual Life of the Rotor of High Pressure Turbine Т-100/120-130 unit No 1 used by PJSC "Kharkiv CHPP-5"]. Visnyk NTU «KhPI». Ser. Enerhetychni ta teplotekhnichni protsesy y ustatkuvannia –– NTU "KhPI" Bulletin: Power and heat engineering processes and equipment, no. 10 (2017), pp. 29–32 (in Russian). https://doi.org/10.20998/2078-774X.2017.10.04
Detali parovykh statsionarnykh turbin. Raschot na malotsiklovuyu ustalost [Details of steam stationary turbines. Calculation of low-cycle fatigue]. (1985). Technical Guidance RTM no. 108.021.103-85, approved and implemented at the direction of the Ministry of Power Engineering of 13.09.85, no. AZ-002/7382.Moscow, 49 p. (in Russian).
Metodicheskiye ukazaniya o poryadke provedeniya rabot pri otsenke individual'nogo resursa parovykh turbin i prodlenii sroka ikh ekspluatatsii sverkh parkovogo resursa [Guidelines on the order of work in the evaluation of the individual resource of steam turbines and the extension of their life beyond the fleet life]. (1996). Branch Regularory Document RD 34.17.440-96. Moscow, 98 p. (in Russian).
Peshko, V., Chernousenko, O., Nikulenkova, T., & Nikulenkov, A. (2016). Comprehensive rotor service life study for high & intermediate pressure cylinders of high power steam turbines. Propulsion and Power Research, vol. 5, iss. 4, pp. 302–309. https://doi.org/10.1016/j.jppr.2016.11.008
##submission.downloads##
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2019 O. Yu. Chernousenko, Dmitriy V. Ryndyuk, Vitaliy A. Peshko
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NoDerivatives 4.0 International License.
Автори, які публікуються в цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи і передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензійного договору (угоди).
- Автори мають право самостійно укладати додаткові договори (угоди) з неексклюзивного поширення роботи в тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати в складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи в цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установи або на персональних веб-сайтах) рукопису роботи як до подачі цього рукопису в редакцію, так і під час її редакційної обробки, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії і позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
