ВТРАТИ ЕНЕРГІЇ У РОБОЧОМУ КОЛЕСІ ПРИ ПЕРЕХІДНОМУ ТА МАЛОВИТРАТНОМУ РЕЖИМАХ

Основний зміст сторінки статті

Ольга Валеріївна Котульська
Тетяна Миколаївна Парамонова
Дар'я Олегівна Сенецька
Юлія Сергіївна Літвінова

Анотація

Розглянуто підхід до визначення втрат енергії в ступені великоївіял ості при її роботі в маловитратномуі перехідному режимах.В даний час турб іни великої потужності (200МВт і вище) експлуатуються в широкому діапазоні режимів, а циліндри низького тиску з робочими лопатками lрл≈ 940–1200ммпотрапляють в умови роботи, при яких останні тапередостанні ступен і не виробляють механічну енергію, а поглинаютьенергію , щовироблю єтьсяступенями циліндрів високого та середнього тисків. Для таких режимів експлуатації необхідно провести оцінку рівня втрат енергії в ступенях великоївіял ості, особливо для ступенів циліндра низького тиску теплофікаційних турбін ТЕЦ, які часто експлуатуються при повністю закритих регулюючих поворотних діафрагмах, тобто при витратах пари, щоне  перевищує1,5–2,5 % витрати, що надходить в турбіну.Оцінку втрат енергії відповідно до структури потоку при маловитратних режимах і прийнятої моделі руху потоку через ступінь при наявності сформованих структур, а саме основного потоку (що поступаєв направляючий апарат); вихору, що обертається в міжвінцевому зазорі; привтул ково го відриву, що складається з серії послідовно розташованих обертових вихорів, доцільно виконувати на першому етапі для основного потоку, включаючи струмені, які відповідають областям кінцевих втрат або областям, зв'язаних з пр ивтул ковим відривом потоку таобертового в міжвінцевому зазорі вихору.Відзначено, що втрати енергіїв основ ному потоці, що проходять через ступ інь, лінійно збільшуються при зниженні відносноїоб'ємноївитрати робочого середовища. Максимальний рівень інтегральних втрат енергії в основному потоці досягається при «чисто» вентиляційному режимі і може становити приблизно 30 % теплоперепада, що приходитьсяна ступінь при номінальному режимі її роботи, який відповідає максимальному ККД на вінці ступеня.

Блок інформації про статтю

Розділ
Статті
Біографія автора

Юлія Сергіївна Літвінова, Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут»

доцент кафедри «Програмна інженерія та інформаційні технології управління»

Посилання

Shcheglyaev A. V. Parovye turbiny. Teoriya teplovogo protsessa i konstruktsii turbin. Kn. 2 [Steam turbines. Theory of the thermal process and turbine design. Book 2]. Moscow, Energoatomizdat Publ., 1993. 416 p.

Kapinos V. M. Peremennyy rezhim raboty parovykh turbin[Variable mode of operation of steam turbines]. Kharkov, Vishcha shkola Publ., 1989. 173 p.

Simoyu L. L., Efros E. I., Gutorov V. F., Plagun V. Teplofikatsionnye parovye turbiny: povyshenie ekonomichnosti i nadezhnosti [Thermal steam turbines: improving efficiency and reliability]. St. Petersburg, Energotekh Publ., 2001. 208 p.

Khaimov V. A. Maloraskhodnye rezhimy TsND turbin T-250/300-240 [Low consumption modes of turbine LPCT-250/300-240]. St. Petersburg, BKhV-Peterburg Publ., 2007. 240 p.

Shcheglyaev A. V. Parovye turbiny [Steam turbines]. Moscow, Energiya Publ., 1976. 368 p.

Ponomarev V. N. Issledovanie poslednikh stupeney moshchnykh parovykh turbin v diapazone rezhimov raboty ot nominal'noy nagruzki do kholostogo khoda: avtoref. dis. na soiskanie nauchn. stepeni d-ra tekhn. nauk: spets. 05.04.01 [Research of the stages of powerful steam turbines in the range of operating modes from nominal load to idle speed. Abstract of a thesis dr. eng. sci. diss. 05.04.01]. Kharkov, 1977. 55 p.

Lykhvar N. A., Kotul'skaya O. V., Paramonova T. N., Kotul'skiy D. A. Rabota turbiny T-250/300 na skol'zyashchikh parametrakh [Operation of the T-250/300 turbine on sliding parameters]. Sb. nauchn. tr. IPMash NANU. 2003, pp. 87 –90.

Kirillov I. I. Teoriya turbomashin [Theory of turbomachines]. Leningrad, Mashinostroenie Publ., 1972. 536 p.

Slabchenko O. N., Zaytsev M. V., Kozlokov A. Yu., Zolotukhin A. D. Otsenka effektivnosti raboty TsND turbiny T-250/300-23.5 Khar'kovskoy TETs-5 [Evaluation of the efficiency of the LPC turbine T-250/300-23.5 of the Kharkov CHPP-5]. Vestnik Nats. tekhn. un-ta "KhPI". Seriya: Energeticheskie i teplofizicheskie protsessy i oborudovanie [Bulletin of the National Technical University "KhPI". Series: Energy and heat engineering processes and equipment]. Kharkov, NTU "KhPI" Publ., 2012, no. 5, p. 41–48.

Bystritskiy L. N. Issledovanie turbinnykh stupeney s malym otnosheniem Dcр/l v diapazone rezhimov raboty ot nominal'nogo do kholostogo khoda: dis. ... kand. tekhn. nauk: 05.04.01 [Research of turbine stages with a small ratio Dcr/l in the operating mode from nominal to idle. Candidate eng. sci. diss. (Ph. D.)]. Kharkov, 1975. 203 p.

Emin O. N., Lysenko G. N. Issledovanie techeniy i poter' v ploskikh turbinnykh reshetkakh pri bol'shikh otritsatel'nykh uglakh ataki [Study of flows and losses in flat turbine lattices at large negative angles of attack]. Teploenergetika.1971, no.1, pp. 73 -75.

Bakhmutskaya Yu. O., Kotul'skaya O. V., Paramonova T. N. Podkhod dlya otsenki raspredeleniya para v stupenyakh parovykh turbin pri peremennykh rezhimakh raboty [Approach for steam distribution in steam turbine steps at variable operating modes]. Visnyk Nats. tekhn. un-ta "KhPI". Seriya: Enerhetychni i teplotekhnichni protsesy i ustatkuvannya[Bulletin of the National Technical University "KhPI". Series: Energy and heat engineering processes and equipment]. Kharkiv, NTU "KhPI" Publ., 2018, no. 13(1289), pp . 22 –25. doi: 10.20998/2078-774X.2018.13.04

Levina M. E., Romanenko P. A. Eksperimental'noe issledovanie otryvnykhyavleniy za kol'tsevoy reshetkoy [Experimental study of detached phenomena behind a ring lattice]. Parovye i gazovye turbiny: sb. nauchn. trudov KhPI [Steam and gas turbines: a collection of scientific papersof KhPI]. Kharkov, KhPI Publ., 1959,vol. XXIX, issue 2, pp. 73–87.

Ponomarev V. N. Issledovanie raboty turbinnoy stupeni na chastichnykh rezhimakh [Research of turbine stage operation on partial modes]. Energomashinostroenie. 1976, no. 2, pp.11 –13.

Goloshchapov V. N., Kotul'skaya O. V., Paramonova T. N. Vliyanie geometricheskikh i kinematicheskikh kharakteristik techeniya sredy na izmenenie koeffitsienta raskhoda cherez razgruzochnye otverstiya vo vrashchayushchemsya diske [Influence of the geometric and kinematic characteristics of the medium on the change in flow rate through the discharge holes in the rotating disk]. Aviatsionno-kosmicheskaya tekhnika i tekhnologiya. 2006, no. 9/35, pp. 94–97.

Neuymin V. M. Matematicheskie zavisimosti dlya otsenki ventilyatsionnykh poter' moshchnosti v stupenyakh osevykh turbomashin i ikh analiz [Mathematical dependences for assessing ventilation power losses in the steps of an axial turbomachine and their analysis]. Novoe v rossiyskoy elektroenergetike. 2004, no. 10 , pp. 24 –42.

Samoylovich G. S., Troyanovskiy B. M. Peremennye i perekhodnye rezhimy v parovykh turbinakh [Variables and transitional regimes in steam turbines]. Moscow, Energoizdat, 1982. 494 p.

Usachev I. P., Neuymin V. M. Obshchiy metod rascheta ventilyatsionnykh poter' v stupenyakh turbomashin [General method for calculating ventilation losses in turbomachine steps]. Energomashinostroenie. 1978, no. 3, pp. 9–11.

Trukhniy A. D., Troyanovskiy B. M., Kostyuk A. G. Osnovnye nauchnye problemy sozdaniya paroturbinnykh ustanovok dlya energoblokov novogo pokoleniya. Ch. 1. [Basic scientific problems of creating steam turbine installations for new generation power units. Part 1]. Teploenergetika. 2000, no. 6, pp. 13–19.

Matsevityy Yu. M., Shul'zhenko N. G., Goloshchapov V. N., Gontarovskiy P. P., Dedov V. G. Povyshenie energoeffektivnosti raboty turboustanovok TES i TETs putem modernizatsii, rekonstruktsii i sovershenstvovaniya rezhimov ikh ekspluatatsii [Increasing the energy efficiency of the operation of turbine plants at TPPs and CHPs by means of modernization, reconstruction and improvement of their operating modes]. Kiev, Naukova dumka Publ., 2008. 366 p.

Ur'ev E. V., Lokalom S. A., Maslennikov L. N., Fuksman L. D., Vislova V. M. Issledovanie teplovogo sostoyaniya chasti nizkogo davleniya turbiny T-250/300-240 [Investigation of the thermal state of the low pressure part of the T-250/300-240 turbine]. Teploenergetika. 1985, no. 3, pp . 6 –63.

Goloshchapov V. N., Kasilov V. I., Kozlokov A. Yu., Shubenko A. L. Svoystva vrashchayushchegosya potoka za osevym napravlyayushchim apparatom [Properties of the rotating flow behind the axial guide vane]. Kompressornoe i energeticheskoe mashinostroenie. 2009, no. 15 , pp . 30–37.