СТРУКТУРА ПОТОКУ ЗА ОСТАННІМ СТУПЕНЕМ ПАРОВОЇ ТУРБІНИ ПРИ МАЛОВИТРАТНИХ РЕЖИМАХ ЕКСПЛУАТАЦІЇ

Автор(и)

DOI:

https://doi.org/10.15407/scine18.03.003

Ключові слова:

циліндр низького тиску, привтулковий відрив, вихідний патрубок, маловитратний режим, рух робочого середовища

Анотація

Вступ. Результати експериментальних досліджень, наведених в різних наукових джерелах, показали, що зміна структури потоку й формування привтулкового відриву (при зниженні потужності) починається у вихідному патрубку та поступово поширюється в бік останнього ступеня циліндра низького тиску. Це спричиняє зниження ефективнос ті роботи циліндра низького тиску та усього енергоблоку в цілому.
Проблематика. Аналіз даних показав, що останнім часом потужні турбіни часто працюють на нерозрахункових режимах, що призводить до зміни структури потоку (поява привтулкового відриву та вихору, що обертається у міжвінцевому зазорі) та виникнення додаткових втрат енергії, зокрема в проточній частині циліндра низького тиску. Це спричиняє ерозійне зношення вихідних кромок робочого колеса за рахунок підсмоктування вологої пари з конденсатора.
Мета. Розгляд руху робочого середовища за робочим колесом у вихідному патрубку циліндра низького тиску та оцінювання щодо розвитку привтулкового відриву в осьосиметричній постановці при маловитратних режимах для отримання залежностей, які дозволять аналізувати роботу турбінних ступенів великої віяловості та не допускати експлуатацію турбіни на маловитратних режимах.
Матеріали й методи. За основу взято експериментальні дослідження Хаімова В.А., до яких застосовано методи математичного моделювання процесів, що протікають у проточній частині турбіни на маловитратних режимах експлуатації.
Результати. Наведено характеристики взаємодії робочих лопаток з привтулковим відривом. Отримано залежності, які дозволяють визначити характеристики потоку за робочим колесом при його течії до вихідного патрубку.
Висновки. Запропонований аналітичний підхід дозволить раціонально підходити до експлуатації на маловитратних режимах і не допускати ерозійного зносу вихідних кромок робочих лопаток останніх ступенів циліндра низького тиску.

Завантаження

Дані завантаження ще не доступні.

Посилання

Kozlokov, A. Yu., Goloshchapov, V. N., Kasilov, V. I., Shu benko, A. L. (2009). Properties of the rotating flow behind the axial guide vanes. Compressor and power engineering, 15, 30-37 [in Russian].

Karakurt, S., Güneş, Ü. (2017). Performance analysis of a steam turbine power plant at part load conditions. Journal of Thermal Engineering, 3(2), 1121-1128. https://doi.org/10.18186/thermal.298611

Kim, S.-J., Suh, J.-W., Choi, Y.-S., Park, J., Park, N.-H., Kim, J.-H. (2019). Inter-blade vortex and vortex rope characteristics of a pump-turbine in turbine mode under low flow rate conditions. Water, 11(12), 25-54. https://doi.org/10.3390/w11122554

Kim, S.-J., Suh, J.-W., Choi, Y.-S., Park, J., Yang, J.-W., Park, N.-H., Kim, H.-S., Kim, J.-H. (2019). Internal flow and pressure fluctuation characteristics at low flow rate conditions of turbine mode in a pump-turbine for pumped storage The 2nd IAHR-Asia Symposium on Hydraulic Machinery and Systems (24-25 September 2019, Busan, Korea). P. 1-2. URL: https://www.researchgate.net/publication/338594542_Internal_Flow_and_Pressure_Fluctuation_Characteristics_ at_Low_Flow_Rate_Conditions_of_Turbine_Mode_in_a_Pump_Pump-Turbine_for_Pumped_Storage (Last accessed: 19.01.2022).

Delabriere, H., Werthe, J. M. (1994). Through-flow analysis of steam turbines operating under partial admission. Direction des Etudes et Recherches CHATOU, 1, 1-14.

Kachuriner, Yu. (2015). Steam turbines: features of operation of humid steam stages. St. Petersburg [in Russian].

Uriev, E., Lokalov, S., Maslennikov, L., Fuksman, D., Vislova, V. (1985). Investigation of the thermal state of the lowpressure part of T-250/300-240 turbine. Thermal Engineering, 3, 61-63.

Shubenko, A., Goloshchapov, V., Bystritsky, L., Agafonov, B., Alekhina, S., Kasilov, V. (2018). Steam turbines: low-flow rate modes of low-pressure stages. St. Petersburg. 344 р.

Arakelyan, E., Pikina, G., Andryushin, A., Mezin, S., Andryushin, K., Kosoy, A., Pashchenko, F. (2020). Features of steam turbine stages operation in low-flow modes when modeling hydrodynamic processes in the turbine in steamless and motor modes. (10th International Symposium on Frontiers in Ambient and Mobile Systems (FAMS 2020) (April 6-9, 2020, Warsaw, Poland). Procedia Computer Science 170 (2020), 935-940. https://doi.org/10.1016/j.procs.2020.03.105

Shubenko, A. L., Goloshchapov, V. N., Senetska, D. O. (2020). The operation of the last stage of steam turbine at low-flow rate modes. Energetika, 66(1), 58-67.

https://doi.org/10.6001/energetika.v66i1.4299

Khaimov, V. A. (2007). Low-flow rate modes of LPC of turbines T-250/300-240. St. Petersburg [in Russian].

Stanciu, M., Marcelet, M., Dorey, J.-M. (2013). Numerical investigation of condenser pressure effect on last stage operation of low pressure wet steam turbines. Proceedings of ASME Turbo Expo 20013: Turbine Technical conference and exposition (June 3-7, 2013, San Antonio, USA), 11.

https://doi.org/10.1115/GT2013-94070

Samoilovich, G., Troyanovskiy, B. (1982). Variables and transitional modes in steam turbines. Moscow [in Russian].

Benenson, E., Ioffa, L. (1986). Thermal steam turbines. Moscow [in Russian].

Simoyu, L., Efros, E., Gutorov, V., Plagun, V. (2001). Heating steam turbines: improving efficiency and reliability. St. Petersburg [in Russian].

##submission.downloads##

Опубліковано

2022-06-09

Як цитувати

Шубенко, О., Голощапов, В., Сенецький, О., & Сенецька, Д. (2022). СТРУКТУРА ПОТОКУ ЗА ОСТАННІМ СТУПЕНЕМ ПАРОВОЇ ТУРБІНИ ПРИ МАЛОВИТРАТНИХ РЕЖИМАХ ЕКСПЛУАТАЦІЇ. Science and Innovation, 18(3), 3–9. https://doi.org/10.15407/scine18.03.003

Номер

Розділ

Науково-технічні інноваційні проекти Національної академії наук України