Расчетное обоснование продолжительности принудительного расхолаживания воздухом паровой турбины CLN660-24.2/566/566 энергоблока 660 МВт Троицкой ГРЭС

На Троицкой ГРЭС ОГК-2 эксплуатируется пылеугольный энергоблок мощностью 660 МВт с конденсационной паровой турбиной CLN660-24.2/566/566, изготовленной в Китайской Народной Республике. Среди переменных режимов энергоблока существенную роль играют режимы расхолаживания паровой турбины, важные при ее остановах для проведения ремонтных работ на оборудовании, так как естественное остывание до приемлемых для начала ремонтных работ температур корпусных деталей (150°С) и снятия тепловой изоляции с высокотемпературных корпусов турбины продолжается в течение 170‒200 ч. Это приводит к необходимости принудительного расхолаживания, которое может выполняться с использованием пара под нагрузкой, воздуха и комбинации этих двух способов, причем последний вариант считается наиболее эффективным. Представлен результат применения существующих в настоящее время технологий расхолаживания совмещенного цилиндра высокого-среднего давления. Продолжительность процесса принудительного расхолаживания оценивали расчетным путем с использованием различных методик, в частности метода конечных элементов, реализуемого с помощью программного комплекса ANSYS. Расчетную оценку продолжительности расхолаживания проводили с учетом термонапряженного состояния основных “критических” элементов и малоцикловой усталостной прочности паровой турбины.

Abstract— At the Troitsk District Power Plant (a Branch of PJSC Wholesale Generating Company No. 2), a 660 MW coal fired power unit is in operation. The power unit is equipped with a CLN660-24.2/566/566 condensing steam turbine manufactured in the People’s Republic of China. Among the power unit’s variable operation modes, the steam turbine cooling down modes play an essential role; these modes are of importance when the turbine is shut down for carrying out equipment repairs, because its casing parts cool under natural conditions to acceptable temperatures (150°С), at which thermal insulation can be dismantled from the turbine high-temperature casings, for as long as 170‒200 h. This generates the need to perform forced cooldown, which can be carried out by using steam under load, air, and combination of these two methods, with the last option regarded to be the most effective one. The article presents the result of applying the currently existing technologies for cooling down the combined high and intermediate pressure cylinder. The time taken to accomplish the turbine forced cooldown was estimated by calculation with the use of various techniques, in particular, the finite element method implemented by means of the ANSYS software system. The calculated assessment of the cooldown time was carried out with taking into account the thermally stressed state of the key “critical” components and the steam turbine low cycle fatigue strength.