DOI: https://doi.org/10.20998/2078-774X.2019.02.01

Управління ресурсом турбін 200 МВт шляхом оптимізації долі пусків з різних теплових станів

Olga Yuriivna Chernousenko, Oleksandr Pavlovich Usaty, Dmitro Victorovich Rindyuk, Vitaliy Anatoliyovich Peshko

Анотація


Відомою проблемою Об’єднаної енергетичної системи України є нестача пікових потужностей в загальному генеруючому енергетичному балансі. З цієї причини пиловугільні енергоблоки потужністю 200 МВт, що були спроектовані для роботи в базовій частині графіка навантажень, приймають участь у регулюванні частоти енергомережі зміною своєї потужності, або вимушеними зупинками під час провалів енергоспоживання. На поточному етапі більшість енергетичного устаткування потужністю 200 МВт вичерпало свій парковий ресурс, маючи величезне число пусків з різних теплових станів. Таким чином в основному металі накопичена значна малоциклова втома, яка здатна сильно обмежити ресурсні показники обладнання, призводить до частих аварійних відключень та зменшує загальну надійність енергосистеми України. В роботі запропоновано метод управління ресурсом старіючого обладнання, шляхом оптимізації дольового відношення числа пусків устаткування з різних теплових станів. На базі технічного аудиту експлуатаційної документації генеруючих компаній та статистичної обробки ресурсних показників турбінного обладнання 200 МВт Курахівської, Луганської та Старобешівської ТЕС встановлено компоненти незалежних змінних для вирішення оптимізаційної задачі. Цільовою функцією обрано залишкове напрацювання, для описання якого було використано теорію планування екс-перименту, зокрема насичені плани Рехтшафнера. Отриманий опис цільової функції у вигляді повного квадратичного поліному дозволив встановити, що максимум залишкового ресурсу енергоблоків 200 МВт при роботі у маневрових режимах забезпечується при наступному співвідношенні числа пусків з різних теплових станів: 25–39 % пусків з холодного стану, 18–25 % пусків з неостиглого стану та 36–57 % пусків з гарячого стану металу.

Повний текст:

PDF

Посилання


Chernousenko, O. and Peshko, V. (2016), “Influence of the Operation of the Power Units of Thermal Power Plants in the Maneuvering Mode on the Aging Rate of Power Equipment”, Bulletin of NTU “KhPI”. Series: Power and heat engineering processes and equipment, no. 10(1182), pp. 6–16, ISSN 2078-774X, doi: 10.20998/2078-774X.2016.10.01.

Chernousenko, O. and Peshko, V. (2016), “Influence Produced by the Operation of the Power Units of Thermal Power Plants in the Maneuver Load Mode on the Reliability and Accident Rate of Power Equipment», Bulletin of NTU “KhPI”. Series: Power and heat engineering processes and equipment, no. 8(1180), pp. 100–106, ISSN 2078-774X, doi: 10.20998/2078-774X.2016.08.14.

Ministry of fuel and energy of Ukraine (2005), ND MPE Ukrai'ny. Kontrol' metalu i prodovzhennja terminu ekspluatacii' osnovnyh elementiv kotliv, turbin i truboprovodiv teplovyh elektrostancij: SOU-N MPE 40.17.401:2004 [RD of MFEU. Metal inspection and extending operating life of main components of boilers, turbines and pipelines of thermal power plants: SOU-N MPE 40.17.401:2004], Kiev, 76 p.

Peshko, V., Chernousenko, O., Nikulenkova, T., Nikulenkov A. (2016), “Comprehensive rotor service life study for high & intermediate pressure cylinders of high power steam turbines”, Propulsion and Power Research, National Laboratory for Aeronautics and Astronautics, China, vol. 5, iss. 4, pp. 302–309.

(1985), RTM 108.021.103. Detali parovyh stacionarnyh turbin. Raschet na malociklovuju ustalost' [Details of stationary steam turbines. Low cycle fatigue calculation], Moscow, Russian.

Chernousenko, O., Rindyuk, D., Peshko, V. (2018), “Refreshing Extension of the Operation of High Pressure Rotors and Average Pressure Rotors of the Turbine K-200-130 at the Kurakhovska Heat Power Plant”, Bulletin of NTU “KhPI”. Series: Power and heat engineering processes and equipment, no. 11(1287), pp. 12–18, ISSN 2078-774X, doi: 10.20998/2078-774X.2018.11.02.

Chernousenko, O., Rindyuk, D., Peshko, V. (2018), “Features of prolongation of the service life of high- and intermediate-pressure rotors of K-200-130 steam turbine of Luhansk TPP”, The Problems of General Energy, No. 2(53), pp. 65–70, ISSN 1562-8965. doi: 10.15407/pge2018.02.065.

Rechtschaffner R. (1967), “Saturated fractions of 2n and 3n factorial designs”, Technometrics, vol. 4, pp. 569–575.

Sobol I., Statnikov R. (2006), Vyibor optimalnyih parametrov v zadachah so mnogimi kriteriyami [The choice of optimal parameters in problems with many criteria], Drofa, Moscow, 175 p. ISBN 5-7107-7989-X.


Пристатейна бібліографія ГОСТ


1.     Черноусенко О. Ю., Пешко В. А. Вплив роботи енергоблоків ТЕС в маневреному режимі на вичерпання ресурсу енергетичного обладнання. Вісник НТУ «ХПІ». Серія: Енергетичні та теплотехнічні процеси й устаткування. Харків: НТУ «ХПІ», 2016. № 10(1182). Бібліогр.: 7 назв. С. 6–16. ISSN 2078-774X. doi: 10.20998/2078-774X.2016.10.01.

2.     Черноусенко О. Ю., Пешко В. А. Вплив роботи енергоблоків ТЕС в маневреному режимі на надійність та аварійність енергетичного обладнання. Вісник НТУ «ХПІ». Серія: Енергетичні та теплотехнічні процеси й устаткування. Харків: НТУ «ХПІ», 2016. № 8(1180). Бібліогр.: 8 назв. С. 100–106. ISSN 2078-774X. doi: 10.20998/2078-774X.2016.08.14.

3.     НД МПЕ України. Контроль металу і продовження терміну експлуатації основних елементів котлів, турбін і трубопроводів теплових електростанцій. Типова інструкція. СОУ-Н МПЕ 40.17.401:2004. Офіц. вид. Київ: ГРІФРЕ: М-во палива та енергетики України, 2005. 76 с. (Нормативний документ Мінпаливенерго України, Типова інструкція).

4.     Peshko V., Chernousenko O., Nikulenkova T., Nikulenkov A. Comprehensive rotor service life study for high & intermediate pressure cylinders of high power steam turbines. Propulsion and Power Research. China: National Laboratory for Aeronautics and Astronautics. 2016. Vol. 5. Iss. 4. pp. 302–309.

5.     РТМ 108.021.103. Детали паровых стационарных турбин. Расчёт на малоцикловую усталость. Москва, 1985. № АЗ–002/7382. 49 с.

6.     Черноусенко О. Ю., Рындюк Д. В., Пешко В. А. Повторное продление эксплуатации роторов высокого и среднего давления турбины К-200-130 Кураховской ТЭС. Вісник НТУ «ХПІ». Серія: Енергетичні та теплотехнічні процеси й устаткування. Харків: НТУ «ХПІ», 2018. № 11(1287). Бібліогр.: 8 назв. С. 12–18. ISSN 2078-774X. doi: 10.20998/2078-774X.2018.11.02.

7.     Черноусенко О. Ю., Рындюк Д. В., Пешко В. А. Особенности продления эксплуатации роторов высокого и среднего давления турбины К-200-130 Луганской ТЭС. Проблеми загальної енергетики. Київ, 2018. № 2(53). Бібліогр.: 8 назв. С. 65–70. ISSN 1562-8965. doi: 10.15407/pge2018.02.065.

8.     Rechtschaffner R. L. Saturated fractions of 2n and 3n factorial designs. Technometrics. 1967. Vol. 4. pp. 569–575.

9.     Соболь И. М., Статников Р. Б. Выбор оптимальных параметров в задачах со многими критериями. Москва: Дрофа. 2006. – 175 с. ISBN: 5-7107-7989-X.