Надано методику оцінювання індивідуального ресурсу високотемпературних елементів енергетичного обладнання на підставі визначення теплового стану, напружено-деформованого стану та втомленості паропроводів, корпусів, роторів, стопорних клапанів турбомашин за типових режимів роботи енергоблока. Методика грунтується на методах математичного моделювання з використанням цифрових моделей SOLIDWorks, ANSYS та COSMOSWorks у тривимірній постановці.

Розроблено комплексний підхід до продовження терміну експлуатації енергетичного обладнання електростанцій. Досліджено залишковий ресурс високотемпературних елементів парових турбін потужністю 200 МВт. На підставі запропонованих математичних моделей теплового, напружено-деформованого стану та малоциклової втомленості елементів корпусів циліндрів високого та середнього тиску (ЦВТ і ЦСТ) парових турбін потужністю 200 МВт з урахуванням ремонтно-поновлюваних змін впродовж всього терміну експлуатації, а також експериментально визначених коефіцієнтів запасу міцності металу роторів і корпусів турбіни К-200-130-1,3 ЛМЗ одержано дані щодо продовження терміну експлуатації. Розроблено концепцію автоматизованої системи технічного діагностування й інформативної підтримки експлуатації та керування ресурсом енергоблоків для продовження залишкового ресурсу енергетичного обладнання, що вичерпало парковий ресурс. Встановлено реальну можливість продовження терміну експлуатації енергетичного обладнання за результатами проведення числових і експриментальних досліджень. Розраховано припустиму кількість пусків, сумарну пошкодженість і залишковий термін експлуатації роторів, корпусів і клапанів ЦВТ і ЦСТ парових турбін К-200-130-1, 3 ст. N3 - 9 Кураховська ТЕС та ст. N 13 - 15 Луганська ТЕС.

Исследовано усталостное повреждение и разрушение роторов паровых турбин в результате крутильных колебаний. Обсуждены возможные причины возникновения крутильных колебаний. Выполнено моделирование крутильных колебаний валопровода паровой турбины, возникающих при эксплуатационных режимах ее работы, и оценена циклическая прочность валопровода при этих колебаниях.

Приведено научное обоснование и разработка комплексного подхода к продлению срока эксплуатации энергетического оборудования с использованием малозатратных технологий модернизации и управления остаточным ресурсом. Впервые на основе экспериментальных исследований образцов металла высокотемпературных элементов паровых турбин, изменения геометрии их в ремонтных кампаниях, а также технического аудита оборудования сформулирован комплексный подход к решению проблемы продления срока эксплуатации роторов, корпусов и клапанов цилиндр высокого и среднего давления паровых турбин мощностью 200 и 800 МВт. Определены граничные условия в корпусных элементах паровых турбин мощностью 200 и 800 МВт [10 - 21]. Проведена оценка и прогнозирование остаточного ресурса высокотемпературных элементов паровых турбин мощностью 200 и 800 МВт с экспериментально полученными коэффициентами запаса прочности металла и остаточного ресурса литых деталей паровых турбин К-200-130 с трещинами с учетом реальных условий эксплуатации согласно станционных данных поврежденное [27 - 30]. Разработаны рекомендации по оценке остаточного ресурса паровых турбин мощностью 200 МВт, исчерпавших свой парковый ресурс. Впервые на реальном объекте рассчитан срок прогнозированного продления эксплуатации высокотемпературных роторов и корпусных деталей паровых турбин мощностью 200 и 800 МВт при внедрении конструктивных изменений и схемных усовершенствований. Обоснованы рекомендации по продлению срока эксплуатации высокотемпературного энергетического оборудования паровых турбин мощностью 200 и 800 МВт. Определено влияние режимных параметров и конструктивных изменений на работу высокотемпературных элементов паровых турбин мощностью 200 МВт.

Індекс рубрикатора НБУВ: З37-09

Рубрики:

Теплові електричні станції

Шифр НБУВ: Ж70419 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Індекс рубрикатора НБУВ: З363.2-04 + З370.3-5

Рубрики:

Парові турбіни

Турбінні цехи теплових електричних станцій

Шифр НБУВ: Ж28350 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Наведено результати аналізу зміни техніко-економічних характеристик енергоблоків ТЕС потужністю 150, 200/210, 300 МВт ТОВ "ДТЕК Енерго" під час роботи за маневрених режимів (пуск - зупинка). Розглянуто зміну витрат електричної енергії на власні потреби та питому витрату умовного палива. Показано, що робота за маневрених режимів призводить до підвищення витрати електроенергії на власні потреби, а також питомої витрати умовного палива.

Розроблено методику розрахункової оцінки впливу локальної нерівномірності теплових потоків на пошкоджуваність і залишковий ресурс елементів енергетичного устаткування. Коректність методики доведено числовими дослідженнями теплового, напружено-деформованого стану та залишкового ресурсу трубопроводів котлоагрегатів. Мета розробки - подовження терміну експлуатації енергетичного обладнання.

Проведено исследование нестационарного теплового и напряженно-деформированного состояния литого корпуса АСК ЦВД. При определении граничных условий учтены изменения давлений, температур, расходов и скоростей пара при пусках из различных тепловых состояний на примере паровой турбины К-200-130. Выполнена расчетная оценка остаточного ресурса и получены новые данные по уровню ресурсных характеристик стопорных клапанов ЦВД паровой турбины К-200-130.

Індекс рубрикатора НБУВ: З363.2-01

Рубрики:

Парові турбіни

Шифр НБУВ: Ж16680 Пошук видання у каталогах НБУВ 

В ДТЭК "Энерго" есть значительное количество энергоблоков, которые отработали парковый ресурс на сегодняшний день, среди них энергоблок № 9 ДТЭК "Луганская ТЭС" мощностью 200 МВт с паровыми турбинами К-200-130. Возникает необходимость принятия решения о дальнейшей эксплуатации. Проведена оценка остаточного ресурса на базе 3D-пространственных аналогов для РВД и РСД паровой турбины К-200-130 мощностью 200 МВт блоков № 9 ДТЭК "Луганская ТЭС" с экспериментально полученными коэффициентами запаса прочности металла и учетом реальных условий эксплуатации согласно данных поврежденности, полученных по результатам обследования состояния металла энергетического оборудования. Рассмотрены рекомендации по повторному продлению срока эксплуатации высокотемпературного энергетического оборудования.

На поточному етапі енергетичного розвитку України політика продовження експлуатації атомних електричних станцій потребує встановлення фактичного ресурсного стану та надійності його основного обладнання. Відповідно до нормативних документів, продовження ресурсу турбінного обладнання потребує проведення широкого кола числових досліджень, в тому числі - розрахунку теплового та напружено-деформованого стану його основних елементів. Досліджено ротор циліндру високого тиску парової турбіни К-1000-60/3000. Розглянуто крайову задачу нестаціонарної теплопровідності для типових експлуатаційних режимів паротурбінної установки, з використанням скінченно-елементного методу дискретизації розрахункової області. Напружено-деформований стан РВТ розраховано з врахуванням сумісної дії температурних напружень, нерівномірності температурного поля, напружень від тиску та відцентрових сил. Встановлено, що за роботі на експлуатаційних режимах, що близькі до номінального, зоною концентрації максимальної інтенсивності напружень є осьовий отвір в області четвертого та п'ятого ступенів тиску, а також розвантажувальні отвори та галтельні скруглення усіх ступенів.

Проведено моделювання процесу розкладання та горіння рослинної сировини у твердопаливному піролізному побутовому котлі (ТППК), оскільки використання нетрадиційних і відновлюваних джерел енергії є доцільним для енергетики України. Показано, що ефективність ТППК значною мірою залежить від його режимних і конструкційних параметрів. Відмічено переваги та доцільність використання інформаційних технологій для аналізу взаємовпливу більшості конструктивно-технологічних параметрів процесів, що проходять у побутових твердопаливних котлах. Запропоновано інформаційну технологію дослідження процесів, що відбуваються у ТППК. Розглянуто загальний випадок процесу піролізного високотемпературного розкладання сировини рослинного походження, конструкцію та принцип роботи твердопаливного піролізного побутового котла. Запропоновано комплексну модель симуляції процесів високотемпературного піролізного розкладання палива рослинного походження. Оскільки піролізне високотемпературне розкладання деревини з урахуванням теплообміну між потоками продуктів згоряння й теплоносієм є досить складним процесом, використано метод модульного моделювання. Першим етапом є двофазне горіння у разі нестачі кисню в камері газогенерації. Модель описує процеси горіння рідкого і твердого палива за дозвукових швидкостей течії газу. Другим етапом є однофазне горіння летких у камері згоряння. Моделі горіння летких обираються залежно від швидкості перебігу брутто-реакції. Третім етапом є моделювання процесу теплообміну між продуктами згоряння та теплоносієм у жаротрубному елементі, що базується на розв'язку рівняння енергії з урахуванням радіаційної складової теплового потоку, Нав'є - Стокса і рівняння для турбулентних функцій переносу. Результатом моделювання є епюри розподілу коефіцієнта надлишку повітря, температури та швидкостей на всіх етапах моделювання. Створена модель й одержані в результаті моделювання дані надають змогу встановити зв'язок між конструктивно-технологічними параметрами ТППК та надати рекомендації щодо раціоналізації конструкції як існуючих побутових котлів, так і запропонувати нові конструктивні рішення.

Основне обладнання більшості вітчизняних енергоблоків, що експлуатуються на теплових та атомних електричних станціях, вичерпало свій проектний ресурс. З огляду на недостатнє фінансування енергетичної галузі забезпечити технічне переозброєння старого обладнання новим у найближчій перспективі складно. Доцільним є забезпечення високих залишкових напрацювань поточного обладнання, на базі дослідження індивідуальних ресурсних показників конкретного устаткування. Задача оцінки залишкового ресурсу енергетичного обладнання вирішується з застосуванням методів комп'ютерного моделювання окремих режимів експлуатації. Зрозумілим є те, що врахування усіх особливостей натурної геометричної моделі в математичному аналізі призведе до значного зростання затрачених людських зусиль та ресурсів комп'ютерно-обчислювальної техніки. Мета даної роботи - раціоналізація математичної моделі ротора циліндра середнього тиску парової турбоустановки К-200-130. Запропоновано та досліджено два варіанта заміни робочих лопаток та бандажних кріплень. Верифікацію моделей проведено на основі порівняння розрахованих критичних і власних частот роторів з даними, що наводяться заводами виготовлювачами даного теплоенергетичного обладнання. Успішну верифікацію пройшла запропонована модель ротора з заміною робочих лопаток тороїдальними кільцями еквівалентної довжини та маси, при цьому похибка обчислень не перевищує 5,5 %. Тому запропонований в даній роботі метод раціоналізації можна використовувати для скорочення затрачених ресурсів під час комп'ютерного моделювання складного обертового обладнання.

Досліджено процеси атомної енергетики, теплообміну та гідродинаміки в теплопередавальних і енергетичних пристроях. Розглянуто теплогідравлічні процеси в тепло- і парогенеруючих установках. Висвітлено сучасні технології в тепловій енергетиці. Проаналізовано проблеми теоретичної та промислової теплотехніки.

Основне обладнання більшості вітчизняних енергоблоків, що експлуатуються на теплових та атомних електричних станціях, вичерпало свій проектний ресурс. З огляду на недостатнє фінансування енергетичної галузі забезпечити технічне переозброєння старого обладнання новим у найближчій перспективі складно. Доцільним є забезпечення високих залишкових напрацювань поточного обладнання, на базі дослідження індивідуальних ресурсних показників конкретного устаткування. Задача оцінки залишкового ресурсу енергетичного обладнання вирішується з застосуванням методів комп'ютерного моделювання окремих режимів експлуатації. Зрозумілим є те, що врахування усіх особливостей натурної геометричної моделі в математичному аналізі призведе до значного зростання затрачених людських зусиль та ресурсів комп'ютерно-обчислювальної техніки. Мета даної роботи - раціоналізація математичної моделі ротора циліндра середнього тиску парової турбоустановки К-200-130. Запропоновано та досліджено два варіанта заміни робочих лопаток та бандажних кріплень. Верифікацію моделей проведено на основі порівняння розрахованих критичних і власних частот роторів з даними, що наводяться заводами виготовлювачами даного теплоенергетичного обладнання. Успішну верифікацію пройшла запропонована модель ротора з заміною робочих лопаток тороїдальними кільцями еквівалентної довжини та маси, при цьому похибка обчислень не перевищує 5,5 %. Тому запропонований в даній роботі метод раціоналізації можна використовувати для скорочення затрачених ресурсів під час комп'ютерного моделювання складного обертового обладнання.

З метою покращання техніко-економічних показників роботи паротурбінних установок проводиться модернізація ущільнюючих вузлів зі зміною їх конструкції. З досвіду експлуатації турбінного обладнання відомо, що часто кільцеві тріщини у роторах виникають саме в областях ущільнень, що пов'язано з їх конструктивними особливостями, а також із нагромадженням термоциклічної втоми. Роботу присвячено дослідженню ресурсних показників ротора високого тиску турбіни Т-250/300-240, обладнаної ущільненнями лабіринтового, сотового та прямоточного типів. Числові експерименти виконувалися на основі тривимірних геометричних моделей міжпоточних кінцевих ущільнень ротора високого тиску із застосуванням методу кінцевих елементів для дискретизації розрахункового простору. Тепловий стан турбіни розраховано для пускового режиму з холодного стану металу за допомогою розв'язання крайової задачі теплопровідності у нестаціонарній постановці. Під час розрахунку напружено-деформованого стану турбіни враховувалися одержані дані щодо температурних напружень і зусиль від нерівномірності температурних полів, а також відцентрові сили та тиск парового середовища. Встановлено відмінності у напружено-деформованому стані ротора з різними конструкціями ущільнень. Вказано, що після проточки лабіринтових міжпоточних ущільнень до сотової конструкції рівень напружень у роторі зменшився в середньому на 8 %, а за проточки до прямоточної конструкції на 21 %. З використанням експериментальних кривих довготривалої міцності сталі 25X1МІФА визначено нагромаджену пошкоджуваність в основному металі турбіни. Проведений розрахунок ресурсних показників показав, що за переходу від лабіринтової до сотової конструкції ущільнень індивідуальний ресурс ротора високого тиску збільшується на 6,1 %, а за переходу до прямоточної - на 14,4 %.

Висвітлено актуальні проблеми атомної енергетики, ядерної захищеності та нерозповсюдження, теплообміну та гідродинаміку в теплопередаючих і енергетичних пристроях. Досліджено геплогідравлічні процеси в тепло- та парогенеруючих установках. Охарактеризовано сучасні технології в тепловій енергетиці. Розкрито проблеми теоретичної та промислової теплотехніки. Увагу приділено застосуванню штучного інтелекту в атомній енергетиці, модернізації стелажів басейну витримки відпрацьованого ядерного палива, впровадженню заборони одночасного введення позитивної реактивності двома та більше способами. Проналізовано методи визначення сейсмічної стійкості конструкцій, систем і елементів енергоблоків АЕС для цілей кваліфікації на сейсмічні впливи. Розкрито питання моделювання розповсюдження радіоактивних викидів і скидів в навколишнє середовище.

Розглянуто питання автоматизації, моделювання й аналізу теплоенергетичних процесів, програмного забезпечення інформаційних систем і мережевих комплексів, комп'ютерного еколого-економічного моніторингу та геометричного моделювання процесів і систем, інформаційних технологій та комп'ютерного моделювання. Охарактеризовано систему моніторингу температурного режиму елеватора. Проведено огляд платформ та інструментів побудови цифрових двійників. Подано інформацію про автоматизовану систему керування системи вентиляції приміщень. Розглянуто можливості використання сучасних засобів автоматизації в теплиці. Висвітлено сучасні підходи предиктивної діагностики електропривідних обертальних механізмів. Розкрито особливості моделювання динаміки теплових режимів будників із низьким споживанням енергії.