ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Расчетно-экспериментальное определение деформаций корпусов паровой турбины из "Исследование мощных паровых турбин на электростанциях " Как показывает опыт эксплуатации мощных паровых турбин, при их тепловых расширениях или сокращениях, вследствие затрудненного перемещения среднего или переднего стульев, возникают деформации статоров цилиндров, а также элементов фундаментов. В первую очердь это относится к корпусам цилиндров, у которых под действием возникающих при этом значительных сил жесткость в продольном (вдоль оси турбины) направлении может оказаться недостаточной. [c.200] Наличие деформаций статорных элементов цилиндров при защемлении стульев в процессе эксплуатации приводит к тому, что показания штатных датчиков ОРР становятся непредставительными и не дают объективной оценки безопасной (с точки зрения задеваний) работы турбины. [c.200] При оценке деформированного состояния статора цилиндр был разбит на три участка. При переходе от показаний датчиков осевых зазоров, установленных в левом и правом потоках, к относительным расширениям ротора только от воздействия температуры использовались экспериментальные данные прогибов диафрагм от действия сил давления пара на диафрагму, а также опытные данные по сокращению ротора от действия центробежных сил. [c.202] Значения прогиба диафрагм, определенные на собранной турбине в условиях эксплуатации с помощью датчиков зазоров, показали хорошую сходимость со стендовыми и лабораторными измерениями. Оценка деформированного состояния статора производилась на нескольких режимах 30,50, 70 и 100% Каждому режиму соответствовало различное тепловое состояние основных элементов цилиндра. [c.202] На рис. 6.9, а показаны опытные значения температур металла в различных сечениях статора и опытные значения температур пара, омывающего ротор, измеренных с помощью штатных термопар и термопар, установленных в датчиках зазоров для режима N = 0,5 Аналогичные эпюры построены для всех исследованных режимов. [c.202] На рис. 6.9, б показаны значения ОРР, а также абсолютных расширений цилиндра на режиме N = 0,5 Как видно из рисунка, для участка 2 линии зависимостей ОРР = / (L) по показаниям датчиков зазоров и рассчитанных по опытным температурам параллельны, а на участках 1 иЗ они расходятся под разными углами. [c.202] Кроме ТОГО, имело место несоответствие экспериментальных значений абсолютных удлинений цилиндра (показания штатного датчика) с расчетными значениями (по экспериментальным данным), т.е. наблюдалось недорасширение цилиндра. На исследованных режимах N = 30, 66, недорасширение составило 2,5-6,5 мм. [c.203] Таким образом, сравнение результатов измерений по относите ль ным расширениям участков цилиндра и штатного датчика ОРР с результатами расчетной оценки относительных удлинений ротора только от нагревания выявило несоответствие между расчетными значениями и экспериментально определенными величинами ОРР в исследуемых ступенях. [c.203] Естественно возникает вопрос в какой степени показания штатного датчика ОРР могут сигнализировать о выборке зазоров в проточной части цилиндра при условии наличия его деформации в условиях затрудненного пуска Для ответа на этот вопрос рассмотрим схему расширения и деформаций концевых частей, например, двухпоточного ЦСД (рис. 6.10). [c.204] Из рисунка видно, что наряду с изменением ОРР от воздействия температуры в какой-либо ступени, из-за деформации статора, равной Aj и Aj, показание штатного датчика ОРР изменяется на + Д2 если Aj = А2. то на 2А. [c.204] Деформация сжатия статора цилиндра увеличивает значение ОРР только от температуры (ТОРР) и поэтому принимается со знаком +, а растяжение уменьшает это значение и поэтому принимается со знаком -. [c.204] Для возможности сравнения различных режимов при работе на ВПУ и полных оборотах, на режимах холостого хода и под нагрузкой рассматриваются только ТОРР как в проточной части, так и в месте установки штатного датчика, т.е. составляющие от действия ЦБС и прогиба диафрагм не учитываются. [c.204] Здесь точка А соответствует случаю, когда концевые участки цилиндра сжаты, а точка - - когда растянуты. [c.204] На рис. 6.11,в в координатах ТОРР ступени и ТОРР СД представлены несколько расчетных значений ОРР для различных режимов (точки Bq, Сц, 0 о) линии возможных значений ТОРР соответствующие этим режимам. Там же отложены допустимые предельные значения для штатных датчиков ТОРР ЦСД (красная черта) и назначенные зазоры в данной ступени (S,). [c.205] Очевидно, что поле 1-2-3-4-1 представляет собой поле безопасных режимов (поле безопасности). [c.205] Опасными с точки зрения задевания в проточной части являются режимы D а F. Как видно из рисунка, на этих режимах будут иметь место задевания в проточной части, хотя показания штатного датчика и не достигнут красной черты. [c.207] Так как при увеличении угла опасность задеваний в проточной части увеличивается, то наиболее опасной является деформация левого концевого участка (Aj). [c.207] Если Aj = О, то линия возможных перемещений примет горизонтальное положение и задеваний в проточной части при деформации не будет, хотя показания штатного датчика могут находиться за красной чертой Ш. [c.207] Таким образом, при наличии реформаций концевых частей необходимо провести проверку вероятности задевания в проточной части для основных эксплуатационных режимов. Если известны значения (расчетные или экспериментальные) деформаций левой и правой концевых частей цилиндра, то, определив по уравнению (6,2) угол наклона линии возможных значений ТОРР = / (ТОРР СД), можно для данной расчетной точки Hq определить положение крайних точек Щ и Й2 (рис. 6.11, г). Эти точки должны находиться внутри поля безопасности. Необходимо отметить, что вследствие действия на корпус цилиндра усилий от трубопроводов, может оказаться, что усилия растягивают одну концевую часть цилиндра и сжимают другую. При этом деформации могут быть различными даже при одинаковой жесткости концевых участков. [c.207] В качестве наиболее жесткого условия можно принять А2 = О, что дает угол наклона, равный 45°. Если деформации не известны, то для рассмотрения предельного случая необходимо через точки, характеризующие основные эксплуатационные режимы, провести пинии под углом 45°. Чтобы гарантировать отсутствие задеваний в проточной части, эти линии должны выйти из поля безопасности только через вертикальные линии 1-2 и 3-4 (точки Gj, Gj и /2) (рис. 6.11, г). [c.207] Вернуться к основной статье