Бахмутська Ю. О. Збільшення терміну експлуатації роторів парових турбін за рахунок удосконалення теплового та термонапруженого стану на пускових режимах

Дисертаційну роботу присвячено дослідженню факторів та механізмів, що впливають на тепловий та термонапружений стан роторів парових турбін великої потужності в процесі пуску з різних теплових станів, а також аналізу можливості підвищення ресурсних показників (допустимої кількості пусків) турбіни шляхом її модифікації і зміни технології пуску. Розроблено методологічний підхід до розрахунку нестаціонарного теплового і термонапруженого стану роторів парових турбін великої потужності, що дозволяє підвищити точність результатів аналізу за рахунок врахування процесу плівкової конденсації пари на поверхнях елементів ротора, фізики струминної течії пари та турбулізації потоку у впадинах кінцевих ущільнень, уточненого підходу до визначення теплових граничних умов, покращеної розрахункової моделі ротора та застосування пружно-пластичної постановки для аналізу термонапружень і малоциклової втоми. За допомогою розробленого підходу визначено теплові граничні умови та проведено дослідження нестаціонарного теплового та термонапруженого стану при підготовці до пуску, пусках з холодного, гарячого станів та останові РВТ парової турбіни К-325-23,5. Проведено аналіз впливу плівкової конденсації та врахування струминного характеру течії в ущільненнях на тепловий та термонапружений стан ротора. Результати аналізу термонапруженого стану дозволили визначити перевантажені зони ротора з високими напруженнями та ризиком розвитку тріщин малоциклової втоми. Запропоновано нову конструкцію обойми переднього кінцевого ущільнення та технологію прогріву ротора на етапі підготовки до пуску, що забезпечує рівномірний прогрів в області переднього кінцевого ущільнення РВТ, що призводить до зниження рівня термічних напружень та збільшенню допустимого числа пусків турбіни.