27. Изменение температурного состояния паровпуска проточной части турбины при пусках из горячего состояния. Причины изменений. Способы снижения.

Маневренность – это комплексное понятие, включающее в себя:

-допустимый диапазон изменения нагрузки;

-допустимую скорость изменения нагрузки;

-возможность длительное время работать на различных нагрузках и режимах, без ограничения надежности эксплуатации;

-продолжительность пуска оборудования из различных состояний.

Вначале, вспомним несколько терминов, определяющих дипазон работы оборудования.

Регулировочный диапазон оборудования, это диапазон изменения нагрузки от минимума до максимума, без существенных переключений в технологической схеме, позволяющий выполнять действия изменения нагрузки в автоматическом режиме.

Технологичский (регуировоный) диапазон –как правило применяется для теплофикационных турбин и определяется разностью между номинальной и минимальной нагрузкой оборудования (паровой турбины) при обеспечении заданного отпуска тепла с заданными параметрами.

Технический минимум оборудования - определяется возможностью длительной работы оборудования, без существенного снижения надежности и долговечности оборудования

Основными факторами, определяющими маневренные характеристики паровых турбин, являются:

1) Температурные напряжения в толстостенных элементах, характеризующие опасность возникновения термоусталостных трещин;

2) Перемещения роторов ЧВД, ЧСД и ЧНД по отношению к соответствующему корпусу турбины (относительные перемещения), характеризующие опасность задевания вращающихся частей за неподвижные;

3) Усиление вибрации на частичных нагрузках.

Считается, что наибольшие температурные напряжения при изменении нагрузки возникают в роторах турбин ввиду наибольшей скорости изменения их температур. Здесь наиболее опасными элементами являются паровпуск турбины, зона регулирующей ступени, выточки на валу турбины-галтели, тепловые канавки, где возникает местная концентрация напряжений.

Другим опасным элементом считается корпус ЦВД, наиболее толстостенная деталь турбины.

Температурные напряжения в корпусах турбин контролируются по разностям температур:

1) между верхом и низом корпуса;

2) по длине корпуса;

3) по толщине стенки корпуса;

4) по ширине фланцев горизонтального разъема;

5) между фланцами и шпильками;

6) между фланцами и корпусом.

Важным ограничивающим фактором маневренности турбин является относительное смещение роторов. Его причина заключается в следующем: со стороны входа пара в цилиндр обычно имеется упорный подшипник, фиксирующий положение ротора относительно корпуса в этом месте. При изменении нагрузки или при пусках температура ротора изменяется быстрее корпуса. Поэтому свободный конец ротора начинает смещаться относительно корпуса, в результате возникает опасность задевания неподвижных частей.

Одной из причин усиления вибрации турбин является неравномерный прогрев корпуса. Например, появление разности температур между верхним и нижним фланцами горизонтального разъема, а также между корпусом и фланцем приводит к усилению вибрации. Причиной этого является температурное коробление корпуса.

Причиной ограничения продолжительности работы турбины на малых нагрузках и на холостом ходу является чрезмерный нагрев выхлопного патрубка, что приводит к опасности разрушения лопаточного аппарата ротора ЧНД. Для расширения маневренности паровых турбин проводят различные мероприятия. Эти мероприятия подразделяются на конструктивные и эксплуатационные