автореферат диссертации по энергетическому, металлургическому и химическому машиностроению, 05.04.12, диссертация на тему:Диагностика состояния и пути повышения техни-ческих показателей турбоустановок, отработавших значительную часть ресурса

М!Н!СТЕРСТВО 0СВ1ТИ УКРА1НИ ХАРЮВСЬКИЙ ДЕРЖАВНОЙ ПОЛ1ТЕХН1ЧНИЙ

Д! АГНОСТИКА СТАНУ ТА ШЛЯХИ ЛЩВИЩЕННЯ ТЕХН1ЧНИХ ПОКАЗНИК1В ТУРБОУСТАНОВОК, ЯК! ВЩПРАЦЮВАЛИ ЗНАЧНУ ЧАСТИНУ РЕСУРСУ

Спец1альн1сть 0S.04.12 - "Турбомашини та турбоустановки"

Автореферат; о ступени

Р Г Б О А

/ '» еем

УН1ВЕРСИТЕТ

На празах рукопису

Мазуреж<о Актон Станиславович

Харк!в -1995

ДисертеиДею в рукопио.

Робота виконана в Одеському державному псин тейп чному ушверситеп

Науковий консультант! доктор техшчних наук, професор Сл1тенко A.c. Оф t ц 1 йв 1 опоненти: доктор Т0ХИ1ЧИИХ наук, професор Гаркуша A.B. доктор техтчних наук, професор 1льчекко 0.7. доктор техшчних наук, професор Палаг1н A.A.

Пров1дне гйдприемство - ОДшвоьке виробниче об-едаакня и Турбобтом"

Вахист дисертаЦ!i В1дбудеться_ 2 U 09 _1995 року о / /гол.

на зас1данн1 спещал1зовано1Ради Д 02.09.12 при Хврк1воькому державному шштехшчному ун1верс"тет1: ,

(310002, Харк1в, МСП, йул. Фрунзе, 21, ХДПУ).

3 дисертац 1 ею окна оэнвйомитись в бкЗлютет Харк1вського державного пол1техн1чного >л!верситету.

Автореферат розiсланий (?о ср

1995 року.

ЗЛГАЛЬНА ХАРАКГЕК1СПЗСА РОБСШ!

Актуальн1с?ь ггробдекм.

В теллоекергеткщ Украли та б!ЛЬп:ост1 креш СИД спостер!-гаетъся досить напрукэна обстановка» яка вззвана тим, що в еко-плуатаци знаходяться енергогенеру&Ч! гготуккоет!, увэден1, як правило, «Ллыяе 20 - 30 рок!в тому. Цра цьому, екоксшчна си-гуащя, яка склалеся, не дозволяв розраховувати ез те, що в найблизр» роки кояливе масове псиовнення екергетякк новими яо-туккими енергоблоками.

В1домо, що ексллуаташя, особливо тривала, як парозих,, гак 1 газових турбш, супроводкуеться зиияенкян IX економ 1 чност 1 та аад1йноот1. В таких умовах вежливого значения набувае безперер-вний Д1агноетичнкй контроль техшчного стану, в тому числ1, ешю1 эконом 1 чност 1 проточно 1 частини окремих ступени, 31дс1-к1в та в щлому щшндав турбгнн з метой прийняття заход 1 в по забезпеченшо високоефективного викорнотанняя встановленого уо-. таткувания, оок1льки цша на паливо р!зних вид1в безперервно зростае, значно упередаувчи зроотання Ц1Н на конотруктивш катер!али, затрата на працю та ш.

Крш №070, необх«дно прогнозувата зшну основных параметров турбоустановок, оатишзуватп перюдичнють та зм!от ..ремонтного обслуговування, планувати неоЛидгч резервування' потукно"Т1 енергосистеми з урахувенням реального отану генеруючкх потуа-Еоотей,

Реал1защя викладеяих науковйх проблем дозволяв вирипитя ваалиь/ народногосподарську задачу шдаищення ефэктивноот.' вл-кориетання 1 над1ййоот1 турбоуотановои, яш в»дправд®али значну частину ресурсу. В з<-нзку з цки, зпдио ршещш ДКНГ Украши а Одеському псш тех п етому ушвероптет! з 1993 року виконуеться робота " Анал1з отану енэргетичних турбш, як» в1дпрацювали значний ресурс та розробка ракомендвщй з 1к ефвкташо! око-плуатацп", в в!дпов1дно до коойдинащЯнего плану науково-доол!д-них роб1т Ышютвротва осв»ти Укранш внконуетьоя робота " Д1агноотувення турбоагрегат»в атамншс та тепловпх елзктро-отвший" ' .

Мета робота полягве в узагальненн! 0агатор1чного досв1ду еко-шуатацн турбоустановок, як1 в.'дпрацювали значну частину ¡х ресурсу, в развитку метод 1 в розрахунку . аеродинам!чних параметра проточно 1 частини турбш в умовах знооу та в!дкладень, в роз^обт метод!в та засобш д1агаоотики, заснованих на безперервному кон-трол1 екопомIчтгост1 турб1н, л розробц» еконошчно обгрунтованих рекомендатй по оптимадьшй 'експлуатацг I, оргашзацп ремонтно-В1даовлювальних роб и- та формуванн! резерву в енергосистем1 з урахуваннян умов експлуатацл та техн1чного стану встановленого устаткування.

•Для виконання поставлено! мети необХ!дао виришти наступи) основн) задач!:

- вивчити законом1рност1 зм1ни над!йност! та економ!чност1 в процес: експлуатацп турбш;

- встановити основн 1 причини змши техшчних показшиов па-рових та газових турбш по М1р1 в!дпрацювання 1х ресурсу:

- виконати експериментальн» досл1Дження аеродинам1Чних характеристик проточно I чаотини в умовах змши стану турбш;

- розробити метода разрахунку втрат в реш1тках турбшшх лопаток о урахуванням шдвищено1 шорсткоон, ьизвано1 ероз1йним зносом та утворенням В1дкладень{

- розробити принципи побудови та основн1 елементи апаратного та програмнога забезпечення систем безперервного Д1агностичного контролю еконошчност! турбоуотановок;

- запропонувати науково-техшч.п рекомендацп для шдвищення ефектквност! експлуатацп та ремонтного обслуговування турбоуотановок, як1 в1Дпрацювали значну частину свого ресурсу.

Наукова новизь^. результат »в, наведених в робот 1:

- за результатами аналгоу ,експлуатащйних показник!в турбш велико! потужносп та спец1альних експериментальних досл1Джень, вивчення причин в!Дмов устаткування в робот! та обстежень 1х стану в пер!од ремонт1В, встановлеш залекност1, як! дозволяють об'вктивно ощнити поточний стан та протаозувати подальшу пра-цездатнють, нвД1йн|Сть та р1вень економ1чност1 турбоагрега-Т1в, в залеяност1 В1д в1Дпрацьованого ресурсу та режимш експлу-атат 1;

- встановлен! основн! законом1рност! в змш! стану проточно!

частини иарових та газозих турбш шляхом 1х Д1агностувашя в процес! експлуатацп, а такса математичним моделчванням оберталъ-ного руху часток двокомпонентних поток1в в област1 граничного шару та одеркаш залежноет1 аеродинам!чних втрат в турбиппй ре-Ш1ТЦ1 в1д В1да!лення форми та нер1Вношрно! эм1ни шорсчкоост! поверхш лопаток по обрису проф1лю;

- науково обгрунтован! та розроблет метода визначення оптимально! перюдичност! проведения ремонтно-В1дновлювальних роб!Т, необх1дного резерву енергосистеми та граничних строк]в експлуатацп турбоустановок о урахуванням зниження IX техшчншс характеристик.

На за тот виноояться наступи I основн1 неуков1 положения та результата?

- рсзроблеш метода розрахунку найвоиливдших показник1В експлуатацп' турбш, як1 в1дпрацювали значну частину ресурсу, визначення змизк аеродкнашчних показник1в проточно! частини турб1н, цо працюють в умовах зшни форми продлю лопаток та вер1вном1рно! IX шорсткости

- система безперервного контролю еконошчвост1 проточно! частики турбащ по и В1дс1кам, як елемент слстеыи повного Д!агнос-тичного контролю стану турбоустановки, що, щи використанш у комплекс!, дозволяе прогнозувати змг»и цього стану

- запропоиовашй метод визначення оптималышх строк» в проведения ремонтно-в1ДНовлювалышх роб1т та крайне строкш експлуатацп турбоустановок, як1 вгдпрзцювали значну частину ресурсу;

Достов1рн1оть. 'льтат1в зебезпечуеться:

- великим о^сягом шб!рки та иэд1йшеги результат 1 в бага^очислених натурних Д0СЛ1Д»ень в рэалышх умовах для широко!

. номенклатура турбоустановок;

- використвнням для о б робки експерименталыщх даних теор! I плааування эксперимент1в та метод1в ыатематично» статистики 'з вжавакням сучаснжс ПЕОН та програмних заеоб1в;

- адэизвтнюта, у мэяах прийнятих ш :щущень, зопропоповаш« •ыатвматкчяга иодвлвй та рэадьних процеош, по црамкають у турбшаа?

- задов»лышм якюким та шльшснкм узгодаенням результатиа теоретичних досшджень з даними експлуатацп ка електричних стак-щпх.

Практична значта!сть роботе

Розроблеш метода визначення оптималънкх ш«ремонтник строюв викори с т ов у ют ь с я на тепловик електричних станщях, прошслових шдприемствах, на яких експлуатуеться турсянне обладнання.

Запропоноваш залежност! для розрахунку впливу уривалосп га умов експлуатацп турбш на стан проточно! частини, ix над1йнють та екожшчшсть, дозволяють враховувати реальний техтчний стан при плануванш режимiв експлуататйного обслуговування,' ощнщ економ!Чно виправданих затрат на ремонтно-вшювдювальш робота, а такоа при формуванш тариф!В в c$epi електропостачання.

Запропонована система ббзпорерзного контролю npouectB в проточн!й частин! турбши дозволяв Д1агностувати 1снуючий техшчний стан та прогнозу? ггн fioro змiку, включаючи змшу економ1чност1 турбоустановок, Ця система, як складова частина загально! дюгностично! система турб1нно1 установки, 'дозволяв значно поширити п функцюнальш можливост1.

Результата доатджень викориеташ на потужних електростантях Украши та Молдови: - Запор1зьк!й ДРЕС (на блоках 800 МВт), Кривор13ьк1й ДРЕС (блоки 300 МВт), Зшевсьюй ДРЕС на блоках 200 та 300 МВт, Молдавоьк1Й ДРЕС (паротурб1шп блоки 200 МВт та парогазов1 блоки 250 МВт),, на турб!нах невелико! потукност! сис-теми Одесаенерго (0деськ1й ТЕЦ), а такоас деяких промислових шдприемствах цього репону.

Аггшбац1я роооти

Осноен! результата роб^ги допов!дались та обговорювались на науково-техн1чних конференщях, як! проходили щор1ЧНо в ОДПУ починаючи з 1974 року, на науково-техн!Чних конференциях у Ки1воькому, Кал1Н1Нському та Тульоькому пол!техн1чзшх шсти-тутах, в МВТУ ш. Баумана, в Харк1вському шмптехшчному ун1-верситет1, на микнародних наукових конферекцtях в Харков! (Вмиевська ДРЕС), на енергетичшй нарадi в м. Козубник (Поль-ща), ДВ1Ч1 на науково-практичних конференщях з ремонту енер-гообладнання в Бельсько-Бяла (Польща) (1992 та 1994 pp.) та ш.

Ыатер1али робота викориотовуються в учбовому процео! у курс» "Поров 1 та газов! турб1ни " для студент!в спвщальноот1 нТеплов1 електричш стащи", в учбовиг. поо1бниках, курсовому та дипломному проект уваши.

Публ!кац11 та особистий вклад автора'

Основн! лауков1 полохення та результата, як! наведен! в ди-сортац1йп1й робот 1, одержан! автором в перюд роботи в Одесь-;:оыу деркэвноыу полиехшчному ун1верситет! з 1969 по 1995 Р-

Метода розрахунку характерних похазншмв експлуатаци турбт, лк! в!дпрацювали значну частину ресурсу; система безперервного контролю еКОШШЧНОСТ! ПРОТОЧНО! Ч0СТШШ турб!ш ПО 11 В1ДС1КШХ, яка в елементоы система ионного Д1агностичного контролю стану гурбоустаяовки; метод шзначення олтпмальних строкт проведения ре?^октно-в1дновлюва.чьних роб1т та гравлчних строкш експлуатаци т.урбоустшюЕоК; як! вгдлрацюзали готачну частину ресуроу; аотаковлен! сенсвя! заказа! 1рност! в зшш стану проточнО! частиш пзреата та гаго-зк -гурб!Е з процоо! IX тривало! експлуатаци, а гакоа матвгаотгане иодеж&атя обертояьпого руху чаоток двокешо-Яонтнвк ПОТОК1В в ейлаот! грмжлчзого кару та зале»шост1 оэро-дшешчша зграт з турбгншй рвшгш шд в1дшпоння форми та пе-Р1ЕЕ0ШР501 г»18В иороткрет иовврон лепаток то обрпоу проф!Л» сшродааовбш та рэалхеозаш авторш особаото.

В рогробщ ззпрояезозашк лревдешв ощшз нокаэкикт сксплуятгщ! 1 турбш, як» в1дарвиюзали ззпчпу чеоташу ресурсу, гэтору гашеяать осаохш 5де!» а >зб»р далях багахорг-шо?' с-хо-плуотаци устаткувашя, дэаи екезарннонтшаш дезл! дяетгал. вй-пробозуванпя та впрозадкенпя вякопашк розробок ЕД1йснвзаадзоь тд наукозпм корнашцтвом та прз бездасродз»й утст1 автора.

Дисэртащя е сскостШитч до<шдвоплям ! офорчлепа у шгляд» рукошюу. Конкретна участь автора шдтзеюдауетьоя рядом йога особистах публигащй та виотушв ка Шваародах, Ваессшнмх ( Веоукрэтоысях шзуковлх кенферентях та оешнярах. ОоножпгЯ ом» с* 3$оботи В1ДобраЕепо в 40 ноуковдг пу0л1кащях.

Обоят та структура робота. Дзовргшия складшться э вступу, семя роэд1Я|В, ааклотошя, стеку л!Торатура, яккй шагать 164 паанрнувакня та додотку, о якему вгводва! докугюнгп и тро-

вадасння результатib даоертащйно! ¡робота. Робота подана, на 390 отортках машинописного тексту, ыютить 41 таблица та 154 малвн-ки на 99 сторшках.

Зм1от робота

У вступ! сформульован! основш нолохення 9 проблема, яка роэглядаеться в диоертащйшй робот!. Обгрунтована вхту-альнють робота, визначена н мета, науке а новина та практична значим 1 оть, а тахож сфорыулъована задача, вириленн» kxoi щновячена дана диоертащйна робота.

Перший разд!л м ютить критичний анал1з техшчного стану турбоустановок тотухнютю 150 МВт i вище yoix ТЕС Украши та Ыалдови (в тепериншй чао вони предаю«. в едишй енергетичшй СИСТ0М1) з 0Ц1НК0Ю умов експлуатацп та тенденщй ix ошни.

Характер та покаэники експлуатацп турбоустановок, як1 в!д-носяться до основного устаткування тешюво! електростанц!i, a j таког турб1Н спещального призначелня, визначаються не Т1льки и техшчшш станом, алей, в значшй uipt, зовшшшш умовами. До таких зовн1шних фактор!в належать реаими експлуатацп (нош-нальш, частковГ вавантаження, обертовий резерв та ш.), чао-тотшеть плановнх sanyoxiB t зупинень, параметра та hkichi покаэники робочого 'лла, cs^ohhi погода! умови, вид палива, яке' використовуеться, р!вень експлуатацп та т.

Починаючв з 1986 "року, а з 1990 року особливо рюко, знихуеться коефщюат шкориоташм встановлено1 потужност! - Kg, який зшзивоя у вшохевн! до р1вня 1986 року майке в 2 рази. Иожна в 1 дмtтити три головш причини такого сильного знижешя К^ -спад иад1йност1 енэ; оуотаткування, обменення (з'рпних причин) в поставках налива, зшшення смахивания електршш кораотувачами в зв'язку з зупшхою тдариемотв, змешеншш обсяпв виробництва, впровадасенаям енергозбер1гах*чих технолог!Я та ih. До того х, яюцо в початковнй перюд на зншення К^ головним чином впливее перша причина, то в наотупш роки пвревахаий вшшв зд!йсню»ть дв1 наотуш!.

Авал1зу»чи можливоот! техшчного переозброення юнуючих турбоустановок, як! в1ддрац»вали значний ресурс, можливо видiлита сл1дуйЧ1 piBHi реаб!Л!Тац»1: малозатратний, оснований на

подтримш стану проточно i чаетнни,, лаб1р!нтових упцльнень, удосхоналення системи регулзавання та т.1.; сервдн!й, оснований на реконотрухц! i проточно! частинио зам1Н1 цил1ндр1в чи навиь повнютю турб!ни (без змш у фундамент!){ повна реконотруюня 31 зшнои основного обладнаяня та дсшомшних систем нь б!лып досконол1 э впровадженняы эфектишгах ово*ем автоматики, Д1 агностики та 1н. Оптимальний р1вень реабынацп, що заотооовуеться в перюд ремонт!в або рекдаструкщ I повинен визначатиоь результатами глибокого вивчення поточного техшчного стану турб!иного обладнання та обгрунтованого прогаозування його зм!ни.

За результатами зд!йсненого огляду юнуючнх теоретичних та прикладная розробох, фактичного стану проблема шдтримки тэхшчного стану турб1нного обладнання ТЕС та забезпечеиня опти-ыалышх умов його експлуатацп та ремонтного оболуговування, визначэш задач! та змют подальших доошджень.

В другому разд1л1 розглянуп закажшрноот! зм!ни найваж-ливиашс показншав над1йноот! та екоаом1чноот! турбоустановок в процээ» !х тривало! експлуатацп фа в!дпрацювання 61ЛЫЗ01 частини реоуроу.

3 у*.ахуванням необидноси збору, накопичоння, об робки та анал!зу великих масив!в даних за десятки рок!в експлуатацп знач-ного числа енергоблок!в, розглянут! ыояливост1 сучасних !нформац!йних технологiй для отворення баз даних, математично« обробки статиотичних даних та ощнки результат!в спецюпьшх эксперимент!вДля виршення поставлених задач нихорнсташ як градищйш метода плапування та обробки* результат» в експеримент1в, так i ориинальш прогреми та отещал1Эоввш про-грамн! продукта - Hatheaos, Armstat, а тахог !нтегрован1 пакета Ргапегсогк-З та Bxoel 5,0 (в оередовпщ Hinüowa 3-1).

В результат! зд!йоненого &нал!зу даних в процео! Сагатор1чно: експлуатацп на електрачннх отопщях, запршонозшп вайб!лъа достов!рн! покязннхп над1йноот1 та екопсшчяост! в процео s експлуатацп , о таков вотановлеш загальш закшсшрноот! ix sin-пп в!д нейзазжюизк фактор ib - асгользого чзола годин nánpa -цшання турбоуотЕзоэкса та аагшаного тесла эепусюв i зу-шшох.

На ыал. 1 та 2 прадстпвлэш, о ratocn хоряхтврнах, saaessioon

числа аварШних зушнок на протяэ i року та сумарний чао в1двовлювання шоля аварГйно! зупинки за цей же перюд в1д напрацювання блоку N1 МДРЕС (200 МВт). Обробка даних та анал1з на адекватнють запропоновано! иоде л i' в десяти однотипних енёр-гоблок!в, не давлячиоь на ваявнють багатьох вшадкових фактор1в як1 впливають на Ц1 показники, шдтвердаув и > обгрунтованють. При цьому, сшвотавлення к1льк1сних показнишв св!дчать • про 1ндив1дуальн)сть кожного э них.

ав

2520151050

.г»

50 100 150 гн,тис.г

50 100 150 tH,THo.r

Мал. 1. Залеипсть суиарно-го числа авар1Яних зупинок на протез1 року В1Д загаль-ного надраивания (год.)

Мал. 2. Залежнюгь часу в^-новлення теля авар1йних зупинок в 1.1. напрацювання (год.)

В дисертаци наведен! також результата розрахушав иатеиатичного оч!куванвя В1ропдноот1 В1днов основного та допошжного обладнання ТЕС з наступною поелеыентною оценкою цих показник1в, виконаних на баз1 вивчення причин авар1йних зупинок на протяз1 довготривалого чаоу експлуатащ i.

На riCTorpaui (мал. 3) подано сшвставлення числа авар1йних эушнок блокiв типу К-200-130 з причини в!дмов р1зних jx еле-мевт1в теля в1дпрацввання розрахункового ресурсу.

остановлено, що в межах розрахункового ресурсу найб1льш важливим фактором, який впливае на наД1йшсть, в загальний строк напрацювання, а теля вцдарацювання розрахункового ресурсу р!зко зростав вплив загального числа запугаав та зупинок, тобто параметра ЦИКЛ1ЧН0СТ1 на над!йнють турбоуотановки. При цьому, кожний агрегат мав власний техшчний "портрет", що необх!дно враховувати при подальпий його експлуатвщ 1.

п,

ав

60-

40-

20-

щ

т

W

т т

птп

АЛА АЛА А А А

ш

ш i

Ш

котел, турб.

генер. трансф. КВП1А труб, доп;

• <~rtnn.

Доп. ел.

1нше

Мал.Э. Характерйеразпод1лепня числа авар1йшх зушшох« на протяз! року через в!ДМ0вл р<зшх влеыенпв блоку.

Обгрунтована tokos пвобх1днють накопячення та саотематизат i даних техшчного стану турбоустановок в системах д1егностуаання, цо потр1бно враховувати при ix розробт та адоптацп до кошере тних arperaTiB.

На основ1 опрацюв&ннл даних süihh вкопошчнооя турбоуста-новок в процоо! тривало I експлуатацп остановлено,. so осноьнцв вплив здтенш змша отану ЦВТ та ИСТ турбш. При цьоыу, tanymi нормативы зшнн еконошчност! турбоуотановок па в»добраиаать реального отану, тому запропоноваш рексыендаци подо ix коректування э петою забезлечення объективного тдходу до прагначення тариф!в. 21а иод. 4 наведонэ сш80ТР.влеЕая порытая-

но! та реально! залехностей штомоа витрати тэплотп В1д напрацьованого чаоу.

5 ^ , МДж/(кВт«г) 8,15

8,05

7,95

7,85

с V/ о'

\Но] л — а элатив

20

40

66

80

100 ^.ТИО.!

Ыал.4. Залехнють нормативно! та реально! питшо« витр а ти теплоти на вироблення електрики В1Д напрацювання для турбоуотановок типу К-1-0-240-3.

3" урахуванняы цього, для паротурб!нних енергетичша установок рекомендовано залежнють'ддя визначення розрахунково1 питомо! витрати теплоти виду г

пбр

А + В^ + <Ма ,

Для вказаного типу турбш коефЩ1енти р!вняння в1Дпов!дно ДОР!ВНШОТЬ! А = 8,028, В = -0.362-10~В, С ■ 0,366-Ю"10 (ч в ЫДж/кВт-год.).

Сп1вставлення тега1чних показшшв за перюд тривало! експлуатаци паротурб1нних енергоустановок та • парогазових 31 скиданняы газ1В в котел (ПГУ-250 МВт ВДРЕС) показув реальн! переваги навиъ головних зразк!в ЮТ, як за показниками еконсаччност!, так 1 над!йност1, не дивлячиоь на биьш штенсивне

в

IX використання.

Трет1й розд!л приовячено експерименталышм те натурним до-сл1даенням причин змпш техшчних характеристик турбш в процвс1 тривало1 експлуатац!!.

У цьому разд!Л1 викладеш результат' обстеження стану проточно! частини парових та газових турбш шсля тривало1 робота. При обстекетп анал1зувались зшна стану повэрхн! лопаток проточно 1 частини - и шорсткють, В1даилегаш форми лопаток, за рахунок ероз!йного знооу та утворэння В1дкладень; змша геомвтрп кошу-су та стану лаб1ринтовах ущльнень.

Окрш даних, що стосуються стану турб!н, як14 експлуйтуються, наведен1 иатер!али, одеряаш при досшдаен! законошрностей утворэння В1дкладень та ероз!йного знооу дасперсниш потоками лопаточних апарат!в на спеталыэтх "гарячих" експериментальних установках..

Внасл1док виконано! обробкн результат 1Э цих досл1даень, IX анал!зу, виявлеш найваилив1ш фактора, як1 впливають на !нтенсивн1сть утворення в!дкладепь та ероз1йного знооу твердимы частнаыз в проточшй частин! парових та газових турб!Н, особливсот1 IX розпод1ленняя в проточта чаоттп. Встановлен1 заксно!«рност1 змии ворсткост1 поверхш лопаточних апарат1в в процес1 екеплуатаци, а такоп в!дгттлевня IX форш_-в!д шчатковои В результат! вшсонаного анал1зу ефакгавяост! юнуючих засобю чистки проточно1 частини на "ходу" та в перюд реыонтних роб!т, ззнропонован! заходи та техшчнг ртенпя, направлен! на шдевцвн-ня якост! ремонтного обслуговування.

За даниш обстенення стану елемовпв отатору турб!ЕН, у тому числ1 лаб1ринтовпх узщльнень, толя трявалого пор 1 оду експлуата-Ц1! (звнчайно, з * урахуванням реионтно-в 1 дповлввалышх роб!т), вотановлено зб!льиэниа зноо ушльпзнь в центральшй чаотин» ротору ЦВХ та ЦСТ, що говорить про небхадиоть нових шдход1а до оргашэацп данашчного баланоувашш звучках ротор1В. Вотановлено такса факт злачно1 поззучоот! паутризнього корпусу цвт турбиш К-800г240-3 в рад!альноиу та ооьовшу напрямках, во по-требуг а<длов!Дпого коректувспая а кспатрукци та орган 1взщ 1

В1ДНОВДИВ£ЩНЯ УШЛЬЕОКЬ.

Разд1л 4 шстить методику розрахунку проф1лышх та К1нцевих втрат на турб1нних лопатках, засновану за використаян1 результата екопериыентальних досл!джень аеродинам1чних характеристик турбшних репиток з нер1внои!рно шорсткими поверхндкш лопаток, а такок при В1дгиленн1 форми лопаток вщ розрахунково!.

Спешально проведен! на аеродинамичноыу стевд! кафедри ТЁС ОДПУ налагодасувальн 1 окспериивнти дозволили ощнити похибну в визначен! експерименталышх даних, а сшвставлення э результатами продувки репиток гладких лшаток аналопчного типу 1ншш авторами подтвердили ¡х повне узгодження з одержавши аеродинашчними характеристиками.

3 урахуванням того, що оероданам1чн1 досл1дасення проведен! на установи!» що дозволяв продувати реш!тки з доотатньо крупними лопатками ( з хордою до 100 мм та висотою до 270 мм) при II л 0,33 1 йе £ 7,4-Ю5, вдалось, крш визначення штегральних характеристик, проанал1зувати характер осикання як гладких в аерода-нашчноиу В1ДНОШ6НН1, так 1 шорстких лопаток в д1апазон1 зш-ни в1Дносно1 шорсткост» В1Д 0,03-Ю-4 до 0,50'10~4. Роз-под1лення тиску та швидкоот1 по обрису проф!лв, одержано на продренованих лопатках та з дсоомогою спец1альних м1крозоцщв статичного тиску Дозволило оц!Яити вплив шорсткост! та В1дхилень форми профишна характер обикання, виявити зони в1ропдного в!дриву потоку 1, таким чиъом, дати б!лыл глибоке роз'яснення" особливостям одержаних ютегральних характеристик.

На мал. 5 приведен! результата визначення проф1льних втрат для актившх роботах лшаток с р!зною шорсткютю в д1апазон1 ЗМ1Ш числа Рейнольдса В1Д 3,6-10® до 7.4-10®.

3 ур'ахуванням того, що шороткють, яка гшшхае шд чао екс-плуатацп на лопатю турб1н розпод!Ляеться по повврхн! нер!в-ном!рно, встановлеш законом)гаост! вшшву шорсткост 1 окремих участка лопаток на. проф!льш втрати. При б!ЛЬШ1й шорсткост] (к з 1,0-10-э) для всього розглянутого д1апазону зм!ни йе ( в1д 3,6-10е до 7,*И0В>, а також при к а 0,5-10~э 1 б1лыпих швидкостях ( йе а 7,4*10®) основний вплив на проф1льн! втрати ЗД1ЙСНЮВ шороткють ВИПУКЛ01 поверхн! лопатки 31 сторони видно! крайки. В!дн0сна шороткють к = 0,5-Ю-3 при меншому значешп числа Рейнольдов ( 3,6-106 ), визивае !нтенсивне зростання втрат лише при п наявноот! на поверхн1 у вих!Дно! крайки.

Мал. 5. Залегайсть пр0ф1лышх втрат в1д рекиыу для лопаток о Р13Н0Ю загальноа шороткютгэ поверззи •

Шорсткють ув1гнут01 псверхш лопаток, да- зо величиной пор1внзосться з критично» сорока ста (к = 0,5-Ю-3), епркчжиэ по-штний вплив на профитьш втрати лиге в тому випадку. flicr.o воно простанаеться до ' виидниг крайок. В1льез еороткють (к ~ 1.0-1Cf3) прязводать до зроставня втрат при и наявпоот1 2 и г. взцдша крайц1. Однак наЭДкчьа иггенсивко гбизызення втрат такок спостэр1гаеться при пюроткоси вгшдшж крайок.

Вотапоален' якюш та хилькюш ззлекаост! :сшцевях втрат тд зороткооя. Доведено, гг,о оспоееий ешеш на т втрат спричкняз отан торцово! поверзз! ггрд мажпрзштншу шхязд на кшцов! втратя BOpOTOOOTi профии робочо! поззрхш лопаток.

На П1дстез1 йпконашп Д0сл1Дг,еш», зопропеновона методика арахуваквя вшшву на аеродпвалчш характеристики турбитюи .psalTOK EOpCTKOOTJ д031льн0 ЕЯбраПО! д1лше0г шнлоп8точного каналу.

В П'ятоыу розд!л1 диоертацп наведеш результата розрахун-ково-екоперимвктальних- доол1джень локальних та штегральвих характеристик граничного шару на турблших лопатках, як1 зазнають на ооб! вплив вроз!йноГо вносу те В1дкладень.

найваяливншми параметрами, як! характеризуют. граничний шар при обт!канн1 тур01нно! лопатки, е шсцезнаходження та протяж-шсть переидно! облаот! (з лам!нарного граничного шару в турбулентный), мюцеве значения штегральних в-личин - умовно! товщи-ни вииснепня 5* та умовно! товщини втрати шпульсу б*!

Визначення облаот! переходу в граничному' шар1 е, як в1домо, досить непросто» задаче»)' ях при роэрахунковсыу, так 1 при експе-риментальноыу способ! и виршення. 3 численних перев1рених способ1в визначення облает2 переходу для шоротких лопаток, ефек-тивним виявивоя розрахунково-експарииентальшй, який базуеться на визначенн1 дотично1 напруги тертя з 1нтегрального рхвняння 1мпульо!в, ВХ1ДШШИ параметама якого в даш експеримент1в.

1а 'Н аи.1

~аг + 5 .~ах— + тг'-аг] в -р'Х • -

Тут х- довзина дуги контуру профилю, яка розраховуетьоя ыд вх1дно1 критично! точки; X - напрукення тертя на поверхт; и^ и

р - овидкють та Щ1льшст1 еередовица на зоипйн1й поверхш гра-■ * * ♦ *

иичного шару; В - форшараиетр, ршшЯ 8 4 8 .

Для неотискувано1 р!Дшш, кола р ° оопаг, мозга а одержат:'

а8** 4. X** /О А и \ » V =

~5х + 6 и~ах"(2 + И ? = р-Оа а Т •

• • го в

де сГ- коефицент шецового тертя.

1нтогральн1 характеристики граничного шару назначались шляхом обробки еп'юр швидкоотей граничного шару в шдпоыдши. М1сцях проф1л». Розпод1лення швидкоотей в граничному шар1 одержано з викориотапшш спетально виготовлених автором ы1кро-зонд1В з товщиноэ прпймального патрубку близько 80 мкм. Вико-риотання таких зонд1в дозволило досить "глибоко" цроиикнути в граничний шар на поверхт лопауок, в тому числ1 1 коротких.

На мал. 6 показан! ешорн швидкоотей для деяких характерных

точок еипукло! ЧаСТИНИ ПрофИЛЮ 3 в1дн00ними КООрДШШТаМИ X (в1д

ви дно 1 кра$*ки) щш в1ДНостй ш6реткост1 Поверхш к та р1зноыан1тних значения! чьола Рейвольдоа,

0.5-,10

.-э

1.0

0,8 0,6 0,4 .0,2

и

Шорстк1сть к = 0,5•10"

Л" к У/" 7 / / / у ^ //

;/ X { • / 1 * /У / / / / // // //

// г/ ( г У г

*

Х=0,04 Х=0,16 Х=0,30 Х=0,62 Х=0,73

0

1

О

О

0 12 3

2 б,мм

Мал. 6. Характера егжрл швидкостей в граничному внгхукло! поворззп коротко1 лопатки; х - йе = 7,4-10®; о - йе = 3,6-10*.

шар!

Результата дос.идз-ешш граничного кару дозволили дата об'сктивио пояснения, одоркаких автором раншо, фактам, л«! псв-я-оан1 з особливостями впливу стану -лопаток на ,5оро?зша№гш1 характеристики.

Змии, як! вшппсавть в лопаточка епоратах - зное, утворешя в)даладонь, попршоння яке от 1 поверни викликаяться присутшми в потоц1 робочого сЗродовкща твердыми часткаш. Особливу зац!кав-лешеть, в зв'язку з його маловивченшетю, внкликаз штаннд характеру руху частск в метах граничного кару. 3 урахуванпям'злачного градюгау швидкост! в напрямку, перпендикулярному шгацип еясменту поворот 1 лоцатхи, частки зазнаоть штексивисго звкру-чування, зд> значно впливае на характер ix подальсого руху. Прпй-маючи до увоги силу, опору, шдйохту силу, салу терт 1, кор1-с.ч 1 сову силу та нехтуючи силою вага, мокла одерзати наступну сис-

тему ршшнь руху чаотки в граничному шарк

| йь

[р^Л^-^} - - §«гби^-О

Тут г - рад!ус чаотки; р1 - щ1льнють середовща; - глейкють; ра- Щ1льн1сть чаотки; и - кутова швидкють и обертання; и0 - ку-това швидкють обертання системи. .

Результатом розв'язання тако! оиотеми даференц1йних р1внянь е. вирази для розрахунку координат х та у (впродовж штоку та перпендикулярно поверхш) в будь-який момент чаоу г.

\А - \ А - 5'В

у „ у0+ .{ехр[и - ¡.в) •%) - 1} ,

А - 5-В

да А 1 В в комплекси: ' '

А_ 9 _Л_ "о. п _ ,, Г 12 Ь 16 РЛ] А - 5 ^ Т-. . - 3

Результата розрахун::;/ траектори руху частой в меках грантичного пару з урахуванням IX закрутки показали, що найбьтьш др16н1 чаотки, рухаючись впродов:;; випукло! поверхш лопаток "при-гзшаютьоя" до отшок, цо сприяе утворопни 31ддов1^пх в шиш-день, 1срупн1 £.* частой рюко Е»дкпдаютоя в "ядро" потопу, цо пояснее деяка спещ!ф1чп1 особ.п;:г!_.лч ерозпЬюгс ¡зпосу тверд, ш: чаотками. Выявлено вшив йР/йх, крлшши. позархпь дкспорсност1 чвоток па штонсйвпють В1дкладень та IX паравагае розтаиуванпя па поверхш проф1лю.

Шоотей розд!л праовячепиа питанняи розробж сиотеыи боапо-рервного ксштроли процео1в в проточна чаотит турбнш. Тека шотема, т окладове чаотипа аагашшо! дюгаооотшо! шотеш турбД1кво1 установки, доэвшшв вначно развирктв и функцюньльш

ы0жлив0ст1.

ч ' ,

Особливу увагу щндалено ыетодащ ощнки стану проточно! частшш за допомогою контролю за зшною економ!чност1 окремих отупешв, В1Д01К1В або цилищхв в процес! тривало! вксплуатац! 1. Поелементва отнка економ1чност1, доповнюючи традащйш система в1бровкуотично^ Д1агностики, доэволяе значно поглибита уявлення про пот1чний стан агрегату та прогнозувати подальш порушення 1 зм1ни параметр« ековошчноот! та над!йност1.

Оск лыси контроль стану економ1чносТ1 турб!ни базуеться на втпрах параметр!в стану робочого Т1ла с поыпдуючад розрахунком його термодинам!чних характеристик та обчисленням ККД пере творения енергп в проточи!й частин!, тобто мова йде про в1даосно "ж^льних" процесах, основна увага в Ц!й частин 1 робота прид1-лена питаниям точноот1 вим!р!в, перетворшанъ та розрахунх!в при некритичному в1дноаенн! до швидкооп робота елементно! бази та програмного забезпечення.

Розглянуто вер!ант системи Д1агностичного контролю з розосе-редженим "штелектом", коли д!агноотична сиотема контролю еко-ном!чност1 е складовою частиною загально! д1ашостично! системи, в дей же чао автономна з апаратного та частково програмного забезпечення. Основними и частинами в! програмно керований кому-татор вх1дних сигнал!в чуйнюив; аналогово-цифровий перетворювач (АЦП), реал!Зований на порГвнянн! методом порозрйдного зважу-вання аналогового сигналу чуйника та виидного сигналу 10-ти розрядного цифро-аналогового перетворювача; мисропроцесорна сиотема збору, обробки та збер1Гання результат1в. Програмне забезпечення зд1йснюв виб!р чуйник!в за зазделепдь встановленим алгоритмом, аналогово - цифровв перетворения, масштабування та залам'ятовування результат1в, розрахунок твриодинан1 чних параметра стану та ККД ступеш», який розглядаеться або груш отупе-

.н!в. ' .

Проведен! досл!дасення продемонстрували над1йнють ус IX еле-мент!в м!кропроцесорно! системи д!агностичного комплексу. Разом э там, необх1дао мати на уваз! те, що найб!лыв вахливим на наотуп-них етапах е накопичення достатнього числа д1агносгичних ознак, як1 дозволять сформувати уявлення про реалышй стан агрегату з необидною м1рою достов1рност1.

У оьомоыу разд!л1 виконано узагальнення одерканих результата з метою замкнення низки Д0СЛ1Джень В1Д вивчення характристик граночного шару та параметра ,обТ1кання лопаток . з В1дхилекнями проф!Л1в та стану ix поверхн1 в процес! трквало! ексалуатаци турбш до ощнки експлуатац1йних показшшв турбнгаого обладнання ТЕС та розробки науково-техшчних рекомендатй щодо шдвиденнл його над1йност1 та еконошчност! в процеса тривало1 експлуата-Цп.

3 урахуванняи викладених ввде дослютень, запрошзнована методика ощнки зм1ни еконошчкост* турбоустановок при змш» стану IX проточно! чаотини. Так ваприклад, для парово1 турбоустановкк одержано:

- .

Зшна В1ДНОСНОГО внутр1шнього ККД турб1ви: < =--------0И

г V__Д__V

)

аутр1инього - АС0(1-Р) + СР + (1-р)(1>.Х= - 2 X оое -Ар( СлМ-(1 Ы\-'г £1ооо

а зшна в 1 диодного внутрюнього ККД ступени, в свою чёргуг -Цц " *С0<1-Р> + ^ + 0-р)(1>.Х= * 2 х,°03 в1>"а]АСл-

Тут а - к®бф1щент "повераення" теплоти, с^ - доля потужност! • З-ого отупеня по вцкиоиенню до Бнутр1шньр1 потукност1 турб1 ни, ыдновюння колово! швид2соот1 до ВВИДК02Г1 потоку на вих0д1-3 сопел; р - шра реактивкоот! ступени, С0 1 - втрати в соплах та на робочих лопатках, п^- В1дноохшй внутршзий ККД отупе-ш>; ^ те v' " коб$щ1шти швздкоот! шдповдао на соешових1 та ро* зчих лопатках.

Вшкшдок аншизу одорааиих результат4в, еззн&ес дощ льнам зб!льшення аагально! ^актаавоот! отушйпв з шдвоозо короткими лопаткаш, бо в такому випадку вони стшоть мэш чутлшшш до эм!н в проточи 12 чаотш1 , та шаввь шсц® прг грзвал]£ експлу-атоц! I турбш..

. Зниаеннд окдасшчпоог! в процао: екоплуатеци пообхдао вра-ховувати про «шт. лзацп строкш проведения рзмонтно-ь 1 даовлэ-вальних роб!Т, тобто и оерюдачное?! — г , так ее необх1дяо

прагкути до^шшмуму сумарних витрат В1д перевитрачення палива -П(Т) при зкеншещи економ!чност1, недовироблення электрики Н(т) через зниження потухност! турбоустановни, а також в пер!од простою в ремонт! та витрат ва ремонта - К за нормативнив отрок Т_.

— Н

[п(т> + Н(т) + к]

3 *т!п

В зв»язку 3 ТИМ, ЩО Тн = oonвt,

_0Ш_+_нщ_±_к__*

г ~ 1тЬп

Тут П(т) - додатков1 витрати на йаливо через понижения ККД

установки.

П(1) е функщею г , бо 13 зб!льшеннямм перюд1в М1ж ремонтами перевитрати палива зростають.

Якдо прийняти ДЬ(т) = а г" 1 ДЖг) = Ь г", де ДЬ - збьчь-шення питомо1 витрати палива, а ¿Я - зниження потужност! агрегату, то оптимально значения х можна визначити з рдвняння:

де сп- тна на паливо, озам - вартють электрики замицуючо! потужностк

Вир1шення цього р1вняння в ¡двоено г (при в!домих коеф1Ц1-внтах а, Ь, п, и) не викликав трудновив. Однак, для полегшення практичного використення методики при орган!зади техн!чного обслуговування, пооудована номограма, яка дозволяв визначати опти-мальний, з техн1ко-еконоы1чних шркувань, строк проведения В1д-ПОВ1ДНИХ в1дновлювальних заход1в або припустиме понижения тато-мо1 витрати палива, при якому проведения ремонтНо-в!Дновлюваль-них заход!В визначеного р!вня в економ1чно дощльним.

Кориотуючись одержаними результатами щодо впливу строк1в та умов експлуатаци турбоустановок на IX техн!чн! показнаки, можна визначити граничний, економ1чно обгрувтований строк експлуатаци устаткування, шеля якого його робота стае збитково».

Для тако! ощшш запропоноване сп!вв!дношення, яке маг взгляд:

пав'в'сп+ "ел Л •(Ьр!Ч-тав)'V тав'срем+ + Нел-ПЕТ-® + гав-Мел-сзам < "ел'^мч^св

За шею неришостю, шдставивши в!дпов1дн! функцюнальн! за-

лбжност1 - чиоло авар1йних зупинок на ПРОТЯ31 року.naB= f(t), питому витрату палива - bn = i(t) та р!чний строк простою при шсляавар1йному в1дновленш - тав = f(t). а також значения шни -палива - сп, розрахункове число годин використання становлено! потухност! за piK - hp14 , вартють електрики звм1щуючо1 потуж-ност! сзам, вартють електрики на свновому ринку - ссз, упоое-реднена витрата палива на один запуск - В , можна. визначити граничний, по економ1чним м1ркуванням, строк екоплуатащi.

В зв'язку з природнпм та неминучим зникенням над!йноот1 ро-боти устаткування в процео в1дпрацювання ресурсу, особливий . штерес мае ошнка необХ1дного резерву енергосистеыи, який вра-ховув реальвий стан устаткування.

В1рог1днють безв1дмовноот! сиотеми в j-ouy 1нтервал1 часу мохе бути визначена за формулою:

V1»" 1 £

де в1ропднють виникнення к в»даов агрегатш в З-оиу

интервал1 тривал1стю ATJ( яка мохе бути знайдена для випадку пуассон1вського розподитння:

(l.(X).AT1; ] -X(t). -AT.

Phj(t) . i ц )—-e .-■»- * ,

де Xj(t) - оумарна штенсивнють шдмов в j-ouy штервгш, яка визначаетьоя за результатами ¿налюу над1Йност1 вотановленого в енергооистем! уотаткування та прогнозування п змти г ураху-ванням того, що « f(t);

q(K0J)h - уиовна В1ропдшсть того, що при к в1Дмовах агрегата в J-ому 1нтервал1 чаоу вкшпше в!дмова система, гсбю оумарна потуинють епергетичних агрегаив, шзедених э роб ги внаол1док в1дмов, пэровершить потухнють оперативного резерву

" Npe3j*

Значении q(R0J)k йоге бути шзначенэ а рсзпод!лу Лавдаов!

«».а- -r-v [«р[- u;м*')аI

«•J »J

pea j

Тут - сере дне значения сумарно! потухноот! к вшовивших агрегата'в З-ому.1нтервал1 чаоу. Приблизний нираз для визнечевня ^ за умовсш пуассон!воького потоку В1ДНОВ (при достатньо великому значенш ) мае вигляд:

дисперюия сумарно! потужност1 ^ ^мохе бути ' визначена за формулою:

1 •

В наведених формулах г^- Пр@М1 - число агрегатш сио-теми в З-ому штервал1 за винятком агрегатш, як1 виведен! в плановый ремонт.

Величина оперативного резерву в Л-му 1нтервал1 чаоу -дор1внюе:

«р«и-^Чг»» •

Тут К , - загальна потужнють мнохшш агрегатш п в ¿-ому ш-р1 • р

тервал!, а ^ - величина розрахункового навантахення в цьому ж 1нтервал1 часу.

Приймаючи р!зноман1тн1 значения розрахункового резерву, мохливо отримати характеристику, яка* в!добрахае. В1ропдн!сть безв1дмовно! робота енергосистеми у шлему 1 таким чином, при задашй величшл над1йност1 енергозабезпечення - Р^, встановити величину резервно! потухнооп.

отримаш в результат1 анаЛ1зу техн!чного отану турб1Ниого обладнання ТЕС показники над1йност! дозволили наповнити наведену методику конкретним зшетом 1, таким чином, забезпечити мохли-вють розрахунку резерву для забезпечення гарантовано! над1йност1 енергопостачання ( при В1дсутноот1 особливих зовшшних умов).

Розробки, методики 1 практичш результата впроваджеш та ви-користовуются в енергосистемах, на теплових електричних стантях та в 1нших областях ьикористання тубоустановок з метою шдвищення техшко-еконошчних показшшв IX експлуатацп в умовах значного

В1дпрацювання ресурсу.

Впровадження рекомендашй з удосконалення технологи чистки проточно! часгани тур0!Н, як! нрацшть э в!дкладеннями та зави-. цен!й шорсткост1 повергн! ооплових та робочих лопаток, оптшл-зацп ремонтно-в 1 дновлювалкних роби з урахуваншш и вартосп та ыожливост! шдвищенвя при цьому бканошчност1 турбоустановок, ви-користання методики ошнки реального отану енергоблок1в та прог-нозування зм1ни найважлив!иих IX техшчних параметр1в на най-б!льш потужних ТЕС Укра!ни ( Кривор!зьк!й ДРЕС та Запор1зьк1й ДРЕС), Ыолдови (Ыолдавоыий ДРЕЗ) в енергосистеы» Одесаенерго дозволило одержати р!чний економ!чний ефект б1льше двох „шйьйошв (в доларовому еквгвалент1).

Еионовки

Досшдаення, виконан! в дасертатйшй робот!, зумовленГ акту-альнютю проблеми ефективного використання турбоустановок, як1 в!дпрацювали значну частину ресуроу. а також необндшстю врахову-вання реальних умов та показник!в експлуатаци при проектуванш та розробщ турб1нних установок. В автореферат! приведен! основн: виводи та рекомендац!1:

1. Анал13 над!йност1 роботи б!льше 20 блок1В 200 * 800 КВт за десятки рок1в IX експлуатаги показуе . що для ВС1Х блок1в' збер!-гаються одинаков 1 тенденцп п зм!ни вдд напрацювання: в початко-вий перюд експлуатаци (до 5-ти рок1в) споотер1гаеться тенденщя-до шдвищення над!йност! в перюд оовоення, поим показншщ на-д1йноот1, що базушться як на частот! в.!ДМов, так 1 ваккоотл лх наол1ДК1В, безперервво попршуютьоя; разом а тим, за шлькюнимя показниками кажен блок, нав!ть одного 1 того ж типу, мае овод характера! особливоот1, рхвень В1дхилення яюх »¡ходить за загаль-ноп 1йнят1 рамке для однотипных установок.

На основ! статиогичво! об робки накошчешх екшершгёнтальшх даних запрапоноваш р!вштня, як» розкривазоть характере! 'вза-. емозв'язки 1 ошоують зм1ни показник1в над<йпоот! в цроцео! траваио1 експлуатац! I я» для окредих турбоуотшовок, так 1 .уза-гальнен! для установок даного типу. Ц! р1еняння внкориоташ для ^становления об'екптннг ворматявних показншив зшженнл над»£-ност!, як! В1добх хавть зшни стану уотатнуваная.

2, Встьковлено, цо оановннй аш на эшну екшошчг зт!

турбоустано^ка в npoueci .il експлуатацп эд1йснюе змша стану ци-Л1ндр1в високого.та середнього тиску.

Робота турбш в умовах В1дкладень та ероз1йного зносу дао-персними потоками супроводкуетьоя змшою формы проф1л» та значкам попртенням стану поверхн! лопаток проточно 1 частили. К1ль-kictk в1дкладощ? на лопаточному anapan проточно) частшш парових та газових турбш розпод!Ляеться нер1Вном1рно по ступенях турбши та на самих лопатках. ! при цьому нестаб1льна в час!.

В р .зультат! виконано! робой! встановлен1 ochobhi законо-MipHocTi зм1ни стану проточно1 чаотини турб1н в процес1 тривало1 експлуатацп.

3. За результатами визчення стану статора турбши, встанов-лена повзучють вяутришього корпууса ЦВТ турбш типу К-800-240 як в осьовому, так i в рад1альному напрямках. Швидкють повзучос-Т1 за перюд б1ля 150 тис. годин склала (0,3 - 0,4)•10~^м/(м •год.). Зазначено такок зб1льшення знооу ущльнень в ступенях центрально! частшш ротору ЦВТ, од вказуе на тдвищену тут ам-пл1туду В1брацп. .

4. Вивчено характер впливу зм1ни форма турбшного профиио в процес1 експлуатацп, встановлеш закономjphocti та запропонована методика розрахунку впливу нер!вном1рно1 по поверхн1 шорсткост1 лопаток на проф1ЛЬШ втрати в Д1апазон1 шорсткост1 В1Д аеродина-шчно гладко] поверни до' вшюсно! eopctkocti к = 1,0-10~э в д|апазош зшни Re В1д 3,6• 10s до 7,4-10s.

Показано, що основний вплив па проф1льн1 втрати зд1йснюе шор-сткють взгоукло 1 гговорхш лопаток з сторони ВХ1ДН01 крайни, а при меших значениях числа Рейнольдса ( 3,6-10s ), шорст-кють викллкае ттенсквне зростання втрат лише при п наявност! на псверхш б1ля вих!дно! крайни.

Встановлеш як 1СШ та шлъкюш взаЕз^озв'язки кшцевях втрат та шорсткосп. Показано, що основний вплив на ш втрати зд1йснюе стан торцево! поверки при малопомтгсму вплив! на кшцев! втрати еорсткост! профыю лопоток.

Зазна'чаеться дошлыи'сть використання в ЦВТ та ЦСТ сТупенш з шдвищеною ре активы юти, як1 В1др1зняються б1льпою спйкютю до змiн, характерних при робот! в умовах сносу або В1дкладенъ

5. В результат! експераментальяого вивчення течи в граничному шар! на шортткйА лопатках, встановлено вплив режиму то-

чп та шорсткоотi на його штегральш характеристики , на положения та протяжнють обласи переходу з лашнарного граничного шару в турбулентний.

Запропонована математична модель руху тверда часток в граничному mapi турб!нних лопаток з урахуваннян ix обертання та одержанi р1вняння для аналогичного розрахунку траекторп частой. В результат! математичного моделввання руху часток в граничному шар! втановлено ефект розд1лу потоку часток р!знях розшрнкх фракц1й.

6. Розроблена концептя та ochobhi елементп систеш д!агноо-тування економ1чност1 проточноi частини турб1ш, яка ояладаетьсл з апаратно! частини та програкного забезпэчення i дозволяв вико-нувати збирання даних та ix попередаю обробку, зд1йсшзатЕ запа-М'ятовування результатiв опитування, а потш, Е1сля ^азершення циклу опитування ycix чуйншав, обробляти одержан! дапаг та ощ-нювати значения економ!чност1 окремих отупешв aöo bi до пав тур-бпш.

Обгрунтована необзлднють забезизадкш прн розробщ оястеь: Д1агностування накошчення та систематизм.}! 1 данкх s техничного стану турбоустановок, цо дозволять б!льи тоо'.шюзг^а ?2сг-о зшкк 1 проиюзувати шкагг.ш: над!йност! те екоисшчноа'к не. перспективу.

7« Розроблена рексмэвдогааг .до . вшюрюмашя. ыеггдаха ощнки оптимальних с •хехшко-еконошчзгх нок&гнтв пэр:од!2 • очистки,- ьамиш лолвтоэдее enspayj'b або jhesj; в!Дй01гжсЕ<п>на: о вход! в в парових та газозгг в^рбнзаз .ajsi is poöoci в yuasss. sss-ионня екавсшчное»!, a scu;- таш s ywoaas ssooy га

Для зручноот! арактглзого sssöseotoshs jcspotoaox " asrc?ses, аепрапоноваш воиограиа ощша сешмльно! сгрюдашозг! вакок&г-нд .лднозлювальних podiT s ураху^аншад nosyssiocsi а/рбоустаг-в-ка, шин на па либо, ihtshchehooti зникеаня бкапсшчясст то затрат на В1ДНоглешш, а такой нодаграна ощнки допустимого ' зна-аошш штомо! шараги палива.

8. В умовад В1дпрацюэашхя значнов чаотшоа генэруючого уотат-кування роэрахункового ресурсу, величину необзлдаого евар1йного резерву анергосиотаии необидно, шкоршотоауючи звпршоновану автором методику, 1,риводвти в ыдпов!дшоть з реальним техшчшш стелой уотаткуввння, реишаиа його вшиуатшш.

3. V додетху до дисертеци.наведен 1 вкти впрозаджения, тех-:ачк1 доз1дки, виеновки за результатами використання зяпрспонова-зих автором методик, рекомендатй та розробок на Запор) пью Я ДРЕС „ Кривор13ьк1й ДРЕС, Молдавськ1й ДРЕС, в BSO Одесаенерго та Soro шдприемствах, в яких наведено еконсхичнкй ефект В1д ix зпровадкення, а тякож В1дм1чееться зиршення пакливо 1 науково1 та народногосподарсько! проблеми, можливють широкого розповсюдження результат)в.

Основи! публ!кац11 по тем! дисертвцИ

1. Кардасевич 0.А., Мазуренко A.C. Термодинамический анализ и технико-економичеокая оптимлзация ТОУ.- Изв. вузов СССР» "Энергетика", 1970, N4.

2. Олесевич К.В., Мазуренко A.C., Лаврешж В.И., Кукурузняк А.П., Износ лопаток турбин дисперсными потоками. Результаты ' экспериментов и расчет износа.- Сб. статей "Вопросы внедрения и эксплуатации газотурбинных установок в промышленной энергетике", Калинин, 1974.

3. Мазуренко A.C., Олесевич К.В. Исследование течения в пограничном- слое на шероховатой поверхности лопаток турбин.- Сб. "Энергетическое машиностроение", вып. 18, 1974.

4. Кукурузняк Л.П., Олесевич К.В., Мазуренко A.C., Лавренхж В.И. Влияние дробления твердых компонентов на износ проточной Части газгвых турбин.- Сб.- статей "Вопросы внедрения, и експлуатации газотурбинных установок в промышленной (энергетике", Калинин, '. 1974. • .

5. Лапрэнюк В.И., Олесевич К.В., Кукурузняк А.П., .Мазуренко

A.C. Исследование абразивных свойств порошков некоторых материалов.- Сб. статей "Вопросы внедрения и експлуатации газотурбинных установок в промышленной энергетике", Калинин, 1974-,

6.- Мазуренко A.C., Олесевич К.В., Лпврегаж В.И., Кукурузняк А.П. Изменение аэродинамических характеристик решеток профилей при их износа дисперсными потоками.1- Сб. статей "Еопросы внедрения и експлуатации газотурбинных установок в промышленной энергетике", Калинин, 1974.

7. Мазуренко A.C. Олесевич К.В., Кукурузняк А.П., Дегтярь И.И. Изменение эконсми -ности турбин при снижении аэродинамических характеристик лопаток.- Сб. статей Калининского политехнического

института, Ys 1975.

8. Кукурузняк А.П. t Мазуренко A.C. Повышение ресурса рабочих лопаток газовых турбин при работе на запыленных потоках.-НИИИНФОРМТЯЗКМАШ, "Энергомашиностроение", .N3, 1975.

9. Мазуренко А.С, Оценка оптимальной компании работы турбин при износе или образовании отложений.- Сб. статей Калининского политехнического института, Y, 1975.

10. Дегтярь И.И., Олесевич К.В., Мазуренко A.C., Кукурузняк А.П. Золовой износ лопаток дымососов рециркуляции газов.- Сб. статей Калининского политехнического тн-та, Y, 1975.

11. Мазуренко A.C., Дегтярь И.И., Олесевич К.В., Кукурузняк А.П. . Динамика образования отложений на лопатках газовых турбин npi. работе на высокосернистых мазутах.- Сб. статей Калининского политехнического тн-та, Y, 1975.

12. Мазуренко A.C. Об оптимальной периодичности проведения мероприятий по улучшению состояния проточной части турбин, рабо-' тающих с износом и отложениями,-. Межвузовский сборник научных статей "Вопросы повышения эффективности и надежности теплоэнергеТических установок", Калинин, 1976.

13. Мазуренко А.С,, Дегтярь И.И. К расчету параметров, потока сжимаемого газа в криволинейных каналах переменного ,сечения.-Доклада на всесоюзной научно-технической конференции "Тепло» массообмен и моделирование в. энергетических установках", часть II, Тула, 1979.

'14. Мазуренко A.C., Никифоров- В.к., Пашаев К.Г. Теплоснабжение зданий в европейской части СССР. .Гелиотеплонасосные системы.-Водоснабжение и санитарная техника, М.! 1988, N4.

15. Мазуренко A.C. Оценка влияния неравномерной по поверхности шероховатости лопаток на их аэродинамические .характеристики.-"инергетическое машиностроение", Харьков, 1995, N59-54-

16. Мазуренко A.C. Изменение, экономичности турбоустановок типа К-800-240 в процессе длительной эксплуатации,-"Энергетическое машиностроение", Харьков, 1995, N 5 ? ~ 54 ■

17. Мазуренко A.C. Надежность'энергетического турбинного оборудования по данным его длительной эксплуатации,- "Энергетическое машиностроение", Харьков, 1995, N59-^. .

18. Мазуренко A.C. Наука в Одесском политехккчэоком.Кафедра ТЭС,-Вестник украинского ядерного обцеотва, Одаооа, N2-3« 1994.

19. Воинов А.П., Мазуренко A.C., Олесевич E.K. Проблемы теплоэнергетики Украины и перспективы ее развития, -Труда ученых Одесского политехнического университета, Одесса, 1995.

20. Олесевич К.В., Мвзуренко A.C., Левреток В.И. Сборник программ для расчета на ЭЦВМ тепловых схем и деталей турбин на прочность при курсовом проектировании.- Изд-во ОПИ, Одесса, 1974.

21. Мазуренко A.C. Влияние износа лопаток дисперсными потоками и отложений на аэродинамические характеристики'турбинных решеток.-Автореферь. v диссертации на соискание ученой степени кандидата наук, 0дзсса, 1974.

22. Олесевич К.В., Мазуренко A.C., Лавреюок. В.И., Кукурузняк А.П. Износ и з8нос золой лопаток газовых турбин и оценка снижения их экономичности в-связи с этим. Тезисы сообщений к научно-техническому совещанию, ЦКТИ, Л.: 1971.

23. Мазуренко А.С.,Олесевич К.В., Лавренюк В.Й., Кукурузняк А.П. Особенности образования отложений на направляющих лопатках газовых турбин при сжигании в них высокосернистых мазутов.- Тезисы докладов на республиканской конференции "Современные проблемы энергетики", К.: 1973.

24. Кукурузняк А.П., Олесевич К.В., Мазуренко A.C., Лавренюк В.И., Повышение ресурса лопаток газовых турбин при работе последних на 'запыленном потоке.- Тезисы докладов всесоюзной конференции "Газотурбинные и комбинированные установки", МВТУ, ГЛ.11974.

25. Лавренюк В.И., Мазуренко A.C. О связи абразивных свойств твер-. дах частиц с их прочностью, микротвердостыо и сопротивлением '„ ударному разрушению,- Тезисы докладов всесоюзной конференции "Газотурбинные и комбинированные установки", МВТУ, U.t 1974.

26. Мазуренко A.C., Олесевич К.В. Влияние износа вогнутой поверхности профиля лопаток на аэродинамические характеристики турбинных лопаток.- Тезисы докладов всесоюзной конференции "Газотурбинные и комбинированные установки", МВТУ, М.: 1974.

27. Мазуренко A.C., Олесевич Е.К. Влияние состояния, поверхности, режимных характеристик на концевые потери лопаток малой длины.-Тезисы докладов всесоюзной конференции "Газотурбинные и комбинированные установки", МВТУ, М.г 1974.

28. Мазуренко A.C., Дегтярь И.И., Олесевич К.В., Кукурузняк А.П.-Исследование особ-нностей образования отложений золы и коррозии соплового аппарата газовых турбин при работе на высокосернистом

so

мазуте,- Тезисы дохл. II республиканской научно-тзхняческой конференции "Современные проблемы энергетики",Киев, 1976.

29. Диденко О.И., Одесевич. К.В., Мазуренко A.C. Исследование аэродинамики двухрядных решеток турбинных ступеней.- Тезисы доклада III республиканской конференции "Современные проблемы энергетики11 , Киев, 1977.

30. Мазуренко A.C. Технико-вкономическая оптимизация периодичности чистки турбин, работающих в условиях отложэкий в проточкой части.- Тезисы докладов научно-технической конференции "Математические модели процессов и конструкций енергомашин в системам автоматического проектирования", Готвальд, 1935.

31. Мазуренко A.C., Никифоров В.А. Моделирование регулирующей ступени с сопловым парораспределением на ДВК-2.- Тезисы докладов научно-технической конференции "Математическое моделирование процессов и конструкций внергетических и транспортных турбинных установок в сиотемах их автоматического проектирования", X. : 1988.

32. Mazurenko A., Nikiforotf V. Microcomputer .in testing sols? energy systems.- Applied optios in solar energy - III, Abstracts, Praha, 1989.

33. Mazurenko A., Mihajlov E. The application of thp aingl ohip microcomputers as a pourpose toinorease the oompatitive ability of the solar power station.—Applied optios in solar energy - IY, Abstracts^ Prahac 1991» .

34. Mazurenko A. Prognoza niezavodnosoi i ekonomioznoaoi . turbin 200 1ÍW po wieloletniej ekeploataoji-.- Zeszyty naukowe III konie-renoja "Goepodarka remontowa energetyki", Bieleko-Biala, 1992.

35. Mazurenko A.. Oleeevich E, DenisoVa A Doewiadozenie eksplo-atacyjno-remontowe turbin 200 т.- YIII Konferenoji "Remontowej energetyki", Porabka Kozubnik, 1993.

36. Воинов А.П., Мазуренко A.C., Олесевич E.K. Моделирование показателей надежности и экономичности турбин о учетом изменения режимов их эксплуатации.- Тезисы докладов ..еадународной научно-технической конференции "Совершенствование внергетических и транспортных турбоуотановок методами математического моделирования, вычислительного и физического експериментов", Харьков, 1994.

37. Mazurenko A., Ettagi J. Zoiiana eprawnosoi turbiny w procesie eksploataoji.- Zeszyty naukowe IY konferenoja "Coepodarka remon-

towa energetyki", Nr. 199, z.38, Opole, 1994.

38. Mazurenko A., Denisova A. Perspektywy wykorzyetania energii elonecznej na Ukrainie.- Zeszyty naukowe IY konferencja "Gospo-darka remontowa energetyki", Nr. 199, z.38, Opole, 1994.

39. Мазуренко A.C. Техническое состояние турбин, отработавших расчетный ресурс, и возможности их эффективной эксплуатации.-Тезисы докладов международной научно-технической конференции "Совершенствование энергетических и транспортных турбоустановок методам! т.. тематического моделирования, вычислительного и физического экспериментов", Харьков, 1994. •

40. Мазуренко A.C., Дмитриев Э.А., Эттаги Юсеф. Контроль изменения экономичности проточной части, как составляющая часть общей диагностики турбоустановки,- Т^иеы докладов международной научно-технической конференции "Совершенствование енергетических и транспортных турбоустановок методами математического моделирования, вычислительного и физического экспериментов", Харьков, 1994.

Мазуренко A.C. "Диагностика состояния и пути повышения технических показателей турбоустановок, отработавших значительную часть ресурс.ч".

Диссертация на соискание- ученой степени доктора технических наук по специальности 05.04.12 - "Турбомашины и турбоустановки", Харьковский Государственный политехнический университет, Харьков, 1995.

На защиту выносится теоретическое обобщение в рамках научной ^ проблемы повышения эффективности эксплуатации турбоустановок, отработавших значительную часть своего ресурса, имеющей, с учетом сложившейся ситуации в энергетике, важное народнохозяйственное значение. На основе изучения технического состояния турбоустановок в процессе длительной эксплуатации и закономерностей влияния различных факторов на экономичность и надежность, разработаны экономически обоснованные научно-технические решения по еффек-тивной и надежной эксплуатации турбин, организации ремонтно-восстановительных работ. Осуществлено внедрение полученных результатов на ряде крупнейших тепловых электрических станций Украины и Молдовы, в энергосистемах. Приведены . данные по эффективности их .использован!'! в энергетической отрасли. Основное содержание работы освещено в 40 научных публикациях.

за

Ключевые слова: турбоустановка, вкономичностьнадекность, износ, отложения, шероховатость„ пограничный слой, математическое моделирование, диагностика»

liazurenko A.S. "Diagnostics of state of turbo-plants working cïî considerable part of resources and ways for increasing their technical indexes "

She dissertation on reoeiving degree dootor or science (technology) on speciality 05.04.12 - "Turbo-mashlnes and turbo-plants" Kharkov polyteohnio university. Kharkov, 1995.

The theoretical generalization, ae the scientific problem of, rising turbo-plants exploitation effectiveness /working of considerable part of its resouroes, wich has a bi//,'national economy importance in accordance with the present e'/iergatic situation, is proposed on defence of the dissertation. !• On the resaaoh basis the technical state of turbo-plants during long-time exploitation and law influence of different faoto?s on economy and reliabielity, on baeed eoonomio soientifVÎ-technioal effeotive and reliability of turbine exploitation and organizing repair works are designed in the thesis. Introduction of received results are realized at the biggept (wane-electric stations and energy systems in Ukrain and Moldovjja. The ' data ' of effective

noh of eoonomy are provided'. ls described in 40 scientific publications. |

Key words: turbo-plant,, eoonomy,j reliability, wear, deposit, roughneea, boundary layer„ mathemetj/л simulation, diagnostics. -

using of the results at energy tri The main oontent of dissertât? orivi,

Подписано x печати 05.06.95. Форма? 60x04Дб. Еумага газетная . Печать офсетная. 1,86 усх.печ.д. 2,0 уч.-: ;д.л. Ткрав Ï00 вкз. Заказ * 148 .. ' .

Одесский государственный жтехтгамжяй утверскте* 270044, Одессе, ар. Шевченко, I.