DOI: https://doi.org/10.20998/2078-774X.2016.08.17

Characteristics of the Steam Flow in the End Seals of High Pressure Cylinders in the State of Vacuum Augmentation

Vladimir Nikolaevich Goloshchapov, Julija Olegivna Bakhmutska

Анотація


The algorithm was developed to determine steam parameters in the front and back end seals in the mode of vacuum augmentation based on A. Stodol approach that allows us to take into account the steam leakage from the chambers with drainages and determine flow characteristics in each chamber. The steam flow behavior was determined for each section of the end seals of high pressure cylinder (HPC) of the turbine К-325-23.5 at the stage of the preparation for the hot and cold starting. Steam flow characteristics were determined taking into consideration hydraulic resistance of the steam pipelines of drainage system in the time interval of turbine heating of 0 to 2 hours. Forty minutes before the rotor push the steam is injected through the exhaust pipeline at a pressure of 0.6–1.0 MPa and a temperature of 290 to 350 °С. This steam enters the unheated rotor sections of HPC in the region of end seals. Pressure distributions and steam flow consumptions in the section of front and back end seals are indicative of the irrational circuit of rotor heating and the possibility of formation of high thermal stresses. The data analysis shows that a more rational circuit is required for the rotor heating in the region of the front end seal. Using calculated steam parameters heat emission coefficients were calculated for single-phase and two-phase steam flows on the HPC rotor surface in the region of end seals for subsequent thermal strength analysis.

Повний текст:

PDF (English)

Посилання


Subotin, V., Levchenko, S., Shvecov, V., Shubenko, O., Tarelin, A. and Subotovych, V. (2009), Stvorennja parovih turbin novogo pokolinnja potuzhnistju 325 MVt [Creating steam turbines of new generation with the capacity of 325 MW], Folio, Kharkiv, Ukraine, ISBN 978-966-03-4952-0.

Alekhina, S., Goloshchapov, V. and Gontarovskii, V. (2008), ²Teplovoe i termonaprjazhennoe sostojanie rotorov parovyh turbin v zone uplotnenij [Thermal and thermo-stressed state of the steam turbine rotors in sealing zone]², Jenergetika i jelektrifikacija: nauchno-proizvodstvennyj zhurnal [Energetika i elektrifikatciia: scientific production Journal], vol. 1, no. 6, pp. 56–60.

Bakhmutska, Ju. and Goloshchapov, V. (2014), ²Podgotovka k pusku turbiny K-325-23,5 iz holodnogo i gorjachego sostojanij [K-325-23,5 Turbine preparation for cold and hot start-up]², Innovatcionnye puti modernizatcii bazovykh otraslei promyshlennosti, energo- i resursosberezhenie, GP ²UkrNTTc ²Energostal², Kharkiv, Ukraine, 26–27 Marth 2014, pp. 43–46, ISSN ISBN 978-617-578-176-0.

Goloshchapov, V., Kotulska, O. and Bakhmutska, Ju. (2015), ²Metodologicheskij podhod k opredeleniju kojefficientov teplootdachi vo vpadinah uplotnenij stupenchatogo tipa [Methodological approach for heat transfer coefficients definition at stepped-type seals' cavities]², Kompressornoe i energeticheskoe mashinostroenie, no. 3(41), pp. 32–36, ISSN, doi: ISSN 2413-4554.

JSC ²Turboatom². (2006), Turbina parovaja K–325–23,5. Rukovodstvo po jekspluatacii [Steam turbine K-325-23.5. Manual], JSC ²Turboatom², Kharkiv, Uktaine.

Shchegliaev, A. (1993), Parovye turbiny: teorija teplovogo processa i konstrukcii turbin [Steam turbines: the theory of the thermal process and the design of turbines], vol. 1, Jenergoatomizdat [Energoatomizdat], Moscow, Ukraine.

Bakhmutska, Ju. (2013), ²Termonaprjazhennoe sostojanie vyhodnogo patrubka cilindra vysokogo davlenija turbiny K–325–23.5 [Thermo-structural state of K-325-23.5 turbine HP cylinder exhaust end], Kompressornoe i energeticheskoe mashinostroenie, no. 1(31), pp. 23–27, ISSN ISSN 2413-4554.


Пристатейна бібліографія ГОСТ


1    Суботiн, В. Г. Створення парових турбін нового покоління потужністю 325 МВт [Текст] / В. Г. Суботiн, С. В. Левченко, В. Л. Швецов, О. Л. Шубенко, А. О. Тарелiн, В. П. Суботович. – Харків: Фоліо, 2009. – 256 с. – ISBN 978-966-03-4952-0.

 

2    Алехина, С. В. Тепловое и термонапряженное состояние роторов паровых турбин в зоне уплотнений [Текст] / С. В. Алехина, В. Н. Голощапов, В. П. Гонтаровский // Энергетика и электрификация: научно-производственный журнал. – 2008. – Т. 1, № 6. – С. 56–60.

 

3    Бахмутская, Ю. О. Подготовка к пуску турбины К-325-23,5 из холодного и горячего состояний [Текст] / Ю. О. Бахмутская, В. Н. Голощапов // Инновационные пути модернизации базовых отраслей промышленности, энерго- и ресурсосбережение, 26–27 марта 2014 г. ; ГП «УкрНТЦ «Энергосталь». – Харьков, 2014. – С. 43–46. – ISSN ISBN 978-617-578-176-0.

 

4    Голощапов, В. Н. Методологический подход к определению коэффициентов теплоотдачи во впадинах уплотнений ступенчатого типа [Текст] / В. Н. Голощапов, О. В. Котульская, Ю. О. Бахмутская // Компрессорное и энергетическое машиностроение. – Суммы, 2015. – № 3(41). – С. 32–36. – ISSN. – doi: ISSN 2413-4554.

 

5    ПАО «Турбоатом». Турбина паровая К-325-23,5. Руководство по эксплуатации. – Харьков : ПАО «Турбоатом», 2006. – 80 с.

 

6    Щегляев, А. В. Паровые турбины: теория теплового процесса и конструкции турбин [Текст] : в 2 кн. / А. В. Щегляев. – 6-е изд. – М. : Энергоатомиздат, 1993. – Кн. 1. – 384 с.

 

7    Бахмутская, Ю. О. Термонапряженное состояние выходного патрубка цилиндра высокого давления турбины К–325–23,5 [Текст] / Ю. О. Бахмутская // Компрессорное и энергетическое машиностроение. – Суммы, 2013. – № 1(31). – С. 23–27. – ISSN ISSN 2413-4554.