Анализ причин низкой экономичности цилиндра низкого давления паровой турбины К-200-130
Аннотация
Единственный путь увеличения пропуска пара в конденсатор после цилиндра низкого давления (ЦНД) конденсационных паровых турбин без увеличения длин лопаток последней ступени заключается в создании ЦНД с полуторным выходом пара из указанного цилиндра. Для практической реализации К. Бауманом была разработана специальная двухъярусная ступень, устанавливаемая перед последней ступенью и отводящая часть пара, проходящего через верхний ярус прямо в конденсатор, минуя лопаточный аппарат последней ступени. В СССР данное решение было реализовано на ряде турбин среднего и высокого давления, а также на турбине К-200-130 ЛМЗ. Однако опыт эксплуатации и специальные исследования показали низкую экономичность ЦНД со ступенью Баумана, и при последующих модернизациях она была удалена из проточной части ЦНД турбины К-200-130. Проанализированы причины, приведшие к резкому снижению коэффициента полезного действия (КПД) рассматриваемого цилиндра. Показано, что представленные в научной литературе факторы, относящиеся непосредственно к ступени Баумана, не могли решающим образом понизить КПД ступени и, соответственно, КПД рассматриваемого цилиндра. Установлено, что причиной низкой экономичности ЦНД со ступенью Баумана является не сама ступень, а условия подвода пара к ней и к последней ступени турбины К-200-130 ЛМЗ. В результате происходит резкое снижение КПД сразу двух степеней из общих четырех в этом цилиндре. При устранении конструктивных недостатков ступень Баумана вполне может быть использована для увеличения предельно возможного пропуска пара через ЦНД.
Литература
2. Fukuda H., Ohyama H., Miyawaki T., Mori K., Kadoya Y., Hirakawa Y. Development of 3,600-rpm 50-inch/3,000-rpm 60-inch Ultra-long Exhaust end Blades // Mitsubishi Heavy Industries Techn. Rev. 2009. V. 46. No. 2.
3. Shigeki Senoo e. a. Development of Titanium 3600- rpm- 50-inch and 3000-rpm-60-inch Last Stage Blades for Steam Turbines // Intern. J. Gas Turbine, Propulsion and Power Syst. 2014. V. 6. No. 2. Pp. 9—16.
4. Петреня Ю.К. и др. Перспективы создания быстроходных паротурбинных установок мощностью 1500 МВт и выше // Труды ЦКТИ. 2002. Вып. 283. C. 12.
5. Недавний В.В., Ласкин А.С. Тихоходная паровая турбина класса 1200 МВт с применением ступени Баумана // Труды Академэнерго. 2014. № 1. C. 51—61.
6. Недавний В.В., Ласкин А.С. Применение цилиндров повышенной пропускной способности для паровых турбин большой мощности // Труды Академэнерго. 2014. № 2. С. 43—52.
7. Филиппов Г.А., Назаров О.И., Беляев Л.А. Пути совершенствования паротурбинных установок АЭС // Известия Томского политехн. ун-та. 2012. Т. 320. № 4. С. 5—9.
8. Дейч М.Е., Трояновский Б.М. Исследование и расчеты ступеней осевых турбин. М.: Машиностроение, 1964.
9. Дейч М.Е., Филиппов Г.А., Лазарев Л.Я. Атлас профилей решеток осевых турбин. М.: Машиностроение, 1965.
10. Таушканова В.Б. Испытания выхлопных патрубков и осевых компрессоров // Исследование элементов паровых и газовых компрессоров. М.: Машгиз, 1960. С.107—116.
11. Трояновский Б.М., Филиппов Г.А., Булкин А.Е. Паровые и газовые турбины атомных электростанций. М.: Энергоатомиздат, 1985.
12. Дейч М.Е. Газодинамика решеток турбомашин. М.: Энергоатомиздат, 1996.
13. Топунов А.М., Тихомиров Б.А., Косарев А.В., Шекун Г.Д. Управление потоком в проточной части турбин. Владивосток: Изд-во Дальневост. ун-та, 1994.
---
Для цитирования: Зарянкин А.Е., Осипов С.К., Крутицкий В.И. Анализ причин низкой экономичности цилиндра низкого давления паровой турбины К-200-130 // Вестник МЭИ. 2018. № 5. С. 8—15. DOI: 10.24160/1993-6982-2018-5-8-15.
#
1. Tanuma T. Development of Last-Stage Long Blades for Steam Turbines. Advances in Steam Turbines for Modern Power Plants. Tokio: Woodhead Publ., 2016: 279—305.
2. Fukuda H., Ohyama H., Miyawaki T., Mori K., Kadoya Y., Hirakawa Y. Development of 3,600-rpm 50-inch/3,000-rpm 60-inch Ultra-long Exhaust end Blades. Mitsubishi Heavy Industries Techn. Rev. 2009;46;2.
3. Shigeki Senoo e. a. Development of Titanium 3600- rpm- 50-inch and 3000-rpm-60-inch Last Stage Blades for Steam Turbines. Intern. J. Gas Turbine, Propulsion and Power Syst. 2014;6;2:9—16.
4. Petrenya Yu.K. i dr. Perspektivy Sozdaniya Bystrokhodnykh Paroturbinnykh Ustanovok Moshch- nost'yu 1500 MVt i Vyshe. Trudy TSKTI. 2002;283:12.(in Russian).
5. Nedavniy V.V., Laskin A.S. Tikhokhodnaya Parovaya Turbina Klassa 1200 MVt s Primeneniem Stupeni Baumana. Trudy Akademenergo. 2014;1:51—61. (in Russian).
6. Nedavniy V.V., Laskin A.S. Primenenie Tsilindrov Povyshennoy Propusknoy Sposobnosti dlya Parovykh Turbin Bol'shoy Moshchnosti. Trudy Akademenergo. 2014;2:43—52. (in Russian).
7. Filippov G.A., Nazarov O.I., Belyaev L.A. Puti Sovershenstvovaniya Paroturbinnykh Ustanovok AES. Izvestiya Tomskogo Politekhn. Un-ta. 2012;320;4:5—9. (in Russian).
8. Deych M.E., Troyanovskiy B.M. Issledovanie I Raschety Stupeney Osevykh Turbin. M.: Mashinostroenie, 1964. (in Russian).
9. Deych M.E., Filippov G.A., Lazarev L.Ya. Atlas Profiley Reshetok Osevykh Turbin. M.: Mashinostroenie, 1965. (in Russian).
10. Taushkanova V.B. Ispytaniya Vykhlopnykh Patrubkov i Osevykh Kompressorov. Issledovanie Elementov Parovykh i Gazovykh Kompressorov. M.: Mashgiz, 1960: 107—116. (in Russian).
11. Troyanovskiy B.M., Filippov G.A., Bulkin A.E. Parovye i Gazovye Turbiny Atomnykh Elektrostantsiy. M.: Energoatomizdat, 1985. (in Russian).
12. Deych M.E. Gazodinamika Reshetok Turbomashin. M.: Energoatomizdat, 1996. (in Russian).
13. Topunov A.M., Tikhomirov B.A., Kosarev A.V., Shekun G.D. Upravlenie Potokom v Protochnoy Chasti Turbin. Vladivostok: Izd-vo Dal'nevost. Un-ta, 1994. (in Russian).
---
For citation: Zaryankin A.E., Osipov S.K., Krutitsky V.I. An Analysis of Factors Causing Poor Efficiency of the K-200-130 Steam Turbine Low-Pressure Cylinder. MPEI Vestnik. 2018;5:8—15. (in Russian). DOI: 10.24160/1993-6982-2018-5-8-15.
