Совершенствование режимов пуска турбины К-300-240-2 в составе энергоблока

• Автор: Култышев, Алексей Юрьевич
• Шифр специальности: 05.04.12
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 149 с. : ил.

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
1. ОБЗОР СОСТОЯНИЯ ВОПРОСОВ ПО РАЗРАБОТКЕ И ОПТИМИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЙ РЕЖИМОВ ПУСКА ПАРОВЫХ ТУРБИН
1.1. Возникновение проблем ограничения маневренности и надежности турбины при пусках по условиям малоциклового ресурса роторов и этапы исследований для их решения
1.2. Современные решения проблем оптимизации режимов пуска и эксплуатационного контроля по критическим элементам турбины
1.3. Постановка задач
2. ВЫБОР МЕТОДОВ ДЛЯ РЕШЕНИЯ ПОСТАВЛЕННЫХ ЗАДАЧ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ РЕЖИМОВ ПУСКА ТУРБОУСТАНОВКИ
2.1. Цели автоматизации процесса пуска турбоустановки
2.2. Автоматизация дискретного управления
2.3. Автоматизация непрерывного управления
2.3.1. Реализации непрерывного управления по временным программам
2.3.2. Непрерывное управление при пусках по замкнутой схеме
2.3.3. Расчетное формирование управляющих воздействий
2.4. Математическое моделирование прогрева при переходных режимах
2.4.1. Аналитические методы
2.4.2. Моделирование на основе метода аналогий
2.4.3. Численные методы
2.5. Основные положения моделирования теплового и термонапряженного состояния роторов
2.6. Моделирование теплового и термонапряженного состояния РСД
Выводы к главе
3. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ПУСКА ДУБЛЬ-БЛОКА МОЩНОСТЬЮ 300 МВТ
3.1. Особенности нестационарного теплового состояния элементов конструкции турбины К-300-240-2 в составе дубль-блока
3.2. Анализ температурного и термонапряженного состояния РСД при пусках по типовой инструкции
3.3. Выбор пути по усовершенствованию технологии пуска блока
3.4. Новая технология пуска дубль-блоков мощностью 300 МВт
3.5. Анализ температурного и термонапряженного состояния РСД при пусках по новой технологии
3.6. Оптимизация режима пуска турбины по термонапряженному состоянию РСД
3.6.1. Определение задач оптимизации режима пуска турбины
3.6.2. Оптимизация графиков пуска турбины К-300-240-2 в составе
дубль-блока из холодного состояния по новой технологии
Выводы к главе
4. ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЙ КОНТРОЛЬ ПРОГРЕВА РОТОРА СРЕДНЕГО ДАВЛЕНИЯ
4.1. Сравнительный анализ использования одно- и двухмерной моделей прогрева РСД
4.2. Разработка динамической модели теплового и термонапряженного состояния РСД
4.3. Разработка структурной схемы виртуальной модели прогрева РСД
для АСУ ТП энергоблока
Выводы к главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
АСУ - автоматизированная система управления;
АСУ ТП - автоматизированная система управления технологическими процессами;
ЦВД - цилиндр высокого давления;
ЦСД - цилиндр среднего давления;
РВД - ротор высокого давления;
РСД - ротор среднего давления;
ПКУ - переднее концевое уплотнение;
ХТЗ - Харьковский турбинный завод им. Кирова;
ЦКТИ - Центральный котлотурбинный институт им. Ползунова;
ВТИ - Всесоюзный теплотехнический научно-исследовательский институт им. Дзержинского;
ЛМЗ - Ленинградский металлический завод им. XXII съезда КПСС; ТМЗ - Турбомоторный завод им. Ворошилова (УТЗ);
НЗЛ - Невский завод им. Ленина;
РАО “ЕЭС” - РАО “Единые энергетические системы”
МГЭ - метод граничных элементов;
МКЭ - метод конечных элементов;
МКО - метод конечных объемов;
МКР - метод конечных разностей;
ПСБУ - пускосбросное устройство;
111111 - промежуточный перегрев пара;
ГПП - “горячий” тракт (после промежуточного перегрева пара);
ХПП - “холодный” тракт (после промежуточного перегрева пара);
КСН - коллектор собственных нужд;
РОУ - редукционно-охладительная установка;
Р-20 - растопочный расширитель;
CAD - средства обеспечения проектирования (в переводе);
САЕ - средства обеспечения исследований (в переводе).

2.6. Моделирование теплового и термонапряженного состояния

Исходными размерами для построения осесимметричных моделей ротора среднего давления турбины К-300-240-2 являются размеры элементов ротора из чертежа проточной части техдокументации Рефтинской ГРЭС. Для простоты процесса создания двухмерной геометрической модели последняя выполняется в комплексе АиЮбевк АшоСАЭ или любом другом доступном и удобном САО-пакете, позволяющем экспортировать построения в символьный формат данных в виде файлов с расширением *.заГ Этот тип файлов позволяет полноценно переносить параметры модели в А^УБ. В процессе построения модели определяется необходимая полнота моделирования по отношению с физической системой. В общем случае производится попытка определения баланса между использованием вычислительных ресурсов и необходимой точностью результатов при сохранении объективной правильности повторения геометрии ротора.
Построенная модель удовлетворяет следующим, предъявляемым к ней комплексом АШУЗ, требованиям [102]:
- ось симметрии должна совпадать с осью У глобальной декартовой системой координат;
- отрицательные координаты узлов по оси X не допускаются;
- направление У глобальной декартовой системы координат соответствует осевому направлению, направление X глобальной декартовой системы координат соответствует радиальному направлению, и направление Ъ глобальной декартовой системы координат соответствует окружному направлению.
Эскиз двухмерной осесимметричной конечно-элементной модели РСД турбины К-300-240-2 представлен на рис. 2.2, а.
Геометрии, импортируемой в А№У8, задаются свойства материала.
Ротор среднего давления турбины К-300-240-2 изготовлен из жаропрочной релаксационной стали Р2МА (25Х1М1Ф). Данные для этой стали,