27.11.2020 Газета «Силовые машины»

НЕ СОГЛАСОВАНО ДЛЯ ПУБЛИКАЦИИ!

На натурном паротурбинном стенде «Силовых машин» проходят уникальные испытания. коллеги отрабатывают инновационное решение, направленное на обеспечение длительной бесперебойной работы, пожалуй, самого ответственного участка мощной паровой турбины – лопаток последней ступени.

Натурный паротурбинный стенд «Силовых машин» на Выборгской ТЭЦ-17

– Одна из наших важнейших задач – повышение коэффициента готовности паровой турбины для АЭС, а этот показатель во многом зависит от надежности рабочей лопатки последней ступени (РЛПС), – главный специалист Центра исследований и испытаний (ЦИИ) Юрий Ферафонтьев. – В контрактах заказчик предъявляет требование к безаварийной эксплуатации таких лопаток в течение 100 тыс. часов! На решение этой задачи направлен ряд НИОКР.

Надежная эксплуатация рабочей лопатки последней ступени зависит, в основном, от двух факторов: обеспечение вибрационной надежности на всех режимах эксплуатации и минимизация эрозионного износа материала РЛПС. По обоим аспектам ведутся
расчеты, а специалисты Центра исследований и испытаний (ЦИИ) ЛМЗ отрабатывают решения на моделях проточных частей низкого давления. В частности, испытания модели цилиндра низкого давления тихоходной паровой турбины в масштабе 1:2, проводимые на натурном стенде с 2018-го, подтвердили вибрационную
надежность РЛПС длиной 1760 мм на всех исследованных режимах.
Что касается эрозионного износа, в конструкцию последней ступени
специалисты СКБ «Турбина» внедрили систему сепарации влаги, оседающей на поверхности направляющей лопатки последней ступени, с помощью щели.

– Такое решение позволило существенно уменьшить эрозию материала, но выяснилось, что этого недостаточно для уменьшения капель, которые сходят с выходной кромки направляющей лопатки и являются основной причиной эрозионного износа РЛПС в периферийной области, – поясняет Юрий Викторович. – Для уменьшения величины капель надо подавать перегретый пар
на поверхность направляющей лопатки через щель в области выходной кромки.

Первоначально такой вариант протестировали коллеги из Московского энергетического института. Там прошли испытания с подачей перегретого пара на плоскую решетку направляющей
лопатки последней ступени турбины К-1000. Сегодня решение отрабатывается на нашем стенде, на проточной части ЦНД. В работе участвуют специалисты ЦИИ совместно с коллегами из СКБ «Турбина» и НПО ЦКТИ.

На первом этапе выполняется измерение диаметра капель за направляющей лопаткой последней ступени. Для этого применяют специальные оптические зонды НПО ЦКТИ – их установили в проточную часть экспериментального ЦНД.

На втором этапе величину капель влаги будут измерять специально
разработанными зондами. Их изготовили на основе уникального способа определения капельной влаги. Это запатентованное изобретение принадлежит нашему коллеге – ведущему инженеру-испытателю оборудования паровых турбин отдела стендовых
испытаний ЦИИ Виктору Епифанову.

Зонды были откалиброваны на экспериментальном стенде МЭИ и показали свою работоспособность.

По результатам испытаний на стенде ЭТПН будет принято решение о применении системы дробления капель влаги для минимизации эрозионного износа РЛПС в проточных частях низкого давления паровых турбин для АЭС. Желаем коллегам успешного
завершения испытаний с выходом на ожидаемые показатели!