Расчетное исследование теплового и напряженно-деформированного состояния ротора высокого давления турбины Т-100/120-130 ст. №1 ПАО "Харьковская ТЭЦ-5"

Abstract

Директива Европейского союза о развитии когенерации до уровня в 10 % от общей выработки электроэнергии определяет развитие централизованного теплоснабжения в крупных городах преимущественным на-правлением. Для паровых турбин типа Т-100/120-130 разработана математическая модель теплового и напряженно-деформированного состояния. В ходе расчетов, определены максимально нагруженные зоны ротора и значения интенсивностей напряжений в них. Полученные данные позволяют провести оценку малоцикловой усталости и остаточного ресурса основного метала турбины на каждом из пусковых режимов эксплуатации.

A Directive of the European Union on the cogeneration development to reach a level of 10 % of the total electric power output defines the development of centralized heat supply to large cities by establishing priorities. A mathematical model of thermal and stress-strain behavior was developed for the steam turbines of a Т-100/120-130 type taking into consideration the available damages of designed structures and restoration and repair changes in elements during their operation. The model is based on 3D spatial analogous models used for high pressure rotor. The data of computation investigation include the calculations of thermal and stress-strain behavior of the high pressure rotor of steam turbine Т-100/120-130 of 100 MW; block No 1 operated by the PJSC "Kharkiv CHPP-5". The stress-strain behavior was created during the numerical experiment simulating the influence of high temperatures, working medium pressures, centrifugal forces and also a reaction of supports. The analysis of obtained data allowed us to determine maximally loaded rotor zones for each start mode of the operation, in particular the cold start, warm and hot starts. The values of maximum amplitudes of the stress intensities for the most loaded rotor sections were determined that allowed for the evaluation of low cycle fatigue and the residual resource of the main metal of turbine.