Оптимизация пусковых режимов работы теплофикационных паровых турбин в составе парогазовых энергоблоков

• Автор: Кляйнрок, Иван Юрьевич
• Шифр специальности: 05.04.12
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 158 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ПЕРЕЧЕНЬ СОКРАЩЕНИЙ
ВВЕДЕНИЕ
1. ОБЗОР СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ
1.1. Температурное и термонапряженное состояние элементов конструкции паровых турбин
1.1.1. Температурное и термонапряженное состояние стопорных клапанов паровых турбин
1.1.2. Температурное и термонапряженное состояние корпусов паровых турбин
1.1.3. Температурное и термонапряженное состояние роторов паровых турбин
1.2. Организация контроля за температурным и термонапряженным состоянием элементов конструкции паровых турбин
1.3. Основы автоматизации пусковых режимов работы паровых турбин
1.4. Объект исследования
1.5. Выводы к главе. Постановка задач исследования
2. ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕМПЕРАТУРНОГО И ТЕРМОНАПРЯЖЕННОГО СОСТОЯНИЯ РВД ТЕПЛОФИКАЦИОННОЙ ПАРОВОЙ ТУРБИНЫ Т-53/67-8,0 ЗАО «УТЗ» ДЛЯ ПГУ
2.1. Определение граничных условий теплообмена на различных участках РВД
2.1.1. Определение температуры греющего пара на различных участках РВД
2.1.2. Определение коэффициентов теплоотдачи на различных участках РВД
2.2. Создание математической модели для исследования температурного и термонапряженного состояния РВД в программном комплексе АШУБ
2.3. Температурное состояние РВД при пусковых режимах работы паровой турбины
2.4. Термонапряженное состояние РВД при пусковых режимах работы паровой турбины
2.5. Выводы к главе
3. ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕМПЕРАТУРНОГО И ТЕРМОНАПРЯЖЕННОГО СОСТОЯНИЯ КОРПУСА ЦВД ТЕПЛОФИКАЦИОННОЙ ПАРОВОЙ ТУРБИНЫ Т-53/67-8,0 ЗАО «УТЗ» ДЛЯ ПГУ
3.1. Определение граничных условий теплообмена на различных участках корпуса ЦВД
3.2. Создание математической модели для исследования температурного и термонапряженного состояния корпуса ЦВД в программном комплексе АШУБ
3.3. Температурное состояние корпуса ЦВД при пусковых режимах работы паровой турбины
3.4. Термонапряженное состояние корпуса ЦВД при пусковых режимах работы паровой турбины
3.5. Выводы к главе
4. ОРГАНИЗАЦИЯ КОНТОРЛЯ ЗА ТЕРМОНАПРЯЖЕННЫМ СОСТОЯНИЕМ «КРИТИЧЕСКИХ» ЭЛЕМЕНТОВ КОНСТРУКЦИИ ТЕПЛОФИКАЦИОННОЙ ПАРОВОЙ ТУРБИНЫ Т-53/67-8,0 ЗАО «УТЗ» ДЛЯ ПГУ
4.1. Штатная система контроля за температурным состоянием элементов конструкции теплофикационной паровой турбины Т-53/67-8
4.2. Методология организации дополнительного контроля за температурным и термонапряженным состоянием корпусов паровых турбин
4.3. Определение регрессионных зависимостей между разностями температур и температурными напряжениями в «критических» зонах корпуса ЦВД
4.4. Выводы к главе
5. РАЗРАБОТКА АЛГОРИТМОВ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО УПРАВЛЕНИЯ ПУСКОМ ТЕПЛОФИКАЦИОННОЙ ПАРОВОЙ ТУРБИНЫ Т-53/67-8,0 ЗАО «УТЗ» ДЛЯ ПГУ-230 ПО ТЕРМОНАПРЯЖЕННОМУ СОСТОЯНИЮ «КРИТИЧЕСКИХ» ЭЛЕМЕНТОВ ЕЕ КОНСТРУКЦИИ
5.1. Электрогидравлическая система регулирования и защиты теплофикационной паровой турбины Т-53/67-8
5.2. Алгоритмическая структура электрической части системы регулирования и защиты паровой турбины
5.3. Разработка модуля вычисления температурных напряжений в «критических» элементах конструкции паровой турбины
5.4. Разработка средств автоматического ограничения недопустимых температурных напряжений в «критических» элементах конструкции паровой турбины
5.4.1. Модуль формирования темпа нагружения паровой турбины
5.4.2. Модуль блокировки регуляторов частоты вращения и положения сервомоторов ВД
5.4.3. Предохранительный регулятор недопустимых температурных напряжений в «критических» элементах конструкции паровой турбины
5.5. Уточнение технологии пуска теплофикационной паровой турбины Т-53/67-8
5.6. Выводы к главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

Технологические исследования турбин как объектов автоматизированного управления позволили для конкретных конструкций выделить так называемые ведущие показатели состояния, при поддержании которых в процессе пуска на предельно допустимом уровне остальные показатели состояния не должны выходить за предельно допустимые значения. Ввиду этого обстоятельства в работах [99,100,102-104] осуществлены попытки построения схем и программ автоматизированного управления пусками по текущему температурному состоянию элементов конструкции паровой турбины.
Для корпусных деталей этот принцип реализуется за счет регулирования непосредственно измеренных разностей температур, наиболее характеризующих термонапряженное состояние детали.
Управление температурным состоянием турбины при пусках по характерным температурам металла «критических» элементов получило широкое распространение при автоматизации пусков турбин АЭС [105-109]. В частности, этот способ реализован и успешно опробован ВТИ в автомате пуска турбины К-220-44 Кольской АЭС [105]. Данное устройство формирует программу непрерывного управления пуском турбины по разности температур металла фланца ЦВД. В функции автомата входят предпусковой прогрев корпусов клапанов ВД и паропроводов за ГПЗ, разворот и нагружение турбины, повышение в ходе пуска температуры пара за ССП и дискретное управление арматурой.
Также на основе этого принципа разработана и сдана в опытнопромышленную эксплуатацию на Приднепровской ГРЭС, упомянутая выше, система автоматического пуска САП-2 турбины К-100-90.
В случае, когда одним из «критических» элементом конструкции паровой турбины является ротор высокого или среднего давления (как для большинства мощных паровых турбин), задача управления нагружением турбины по текущему температурному состоянию заметно затрудняется. Поэтому для организации управления нагружением с учетом текущего состояния роторов ЦВД и ЦСД, турбины К-800-240, К-500-240 и К-300-240 предполагалось комплектовать устройствами контроля прогрева роторов [70], то есть использовать мате-