Введение к работе
Актуальность темы:
В области изучения сложных машнно-человеческих систем такое свойство как жнвч-честь на протяжении уже более века выделено в качестве одного из важнейших, в первую очередь, вблизи критических, предельных, аварийных ситуаций и переходов указанных систем. Этот термин - один из основных в межотраслевой системе "Обеспечение живучести стареющих ТЭС".
В настоящее время и в ближайшие годы, когда проблема выживания ТЭС без существенной деградации культуры эксплуатации и увеличения опасности жизнедеятельности при наличии допустимых дефектов оборудования - одна из основных, актуальность систематизации, обобщения и освоения на ТЭС результатов многолетних исследований, выполненных на Костромской ГРЭС (КГРЭС) очевидна и весьма велика. Именно здесь созданы специализированные по направлению "Живучесть ТЭС" отраслевые метролого-технологический комплекс (ОМТК) и центр повышения квхтнфнкации (О ЦП К).
Результаты первого этапа указанной систематизации представлены в исследовании О.В.Бритвина, настоящая работа конкретизирует и углубляет решение проблемы живучести ТЭС для дубль-блоков мощностью 30.0 МВт, которые исторически явились основным объектом при разработке направления "Живучесть ТЭС". Именно технические наработки, полученные на газомазутных дубль-блоках 300 МВт КГРЭС, были использованы для создания типовых отраслевых инструкции по эксплуатации ТЭС.
Цель работы: - обеспечение живучести дубль-блоков 300 МВт путем создания и совершенствования метрологического, технологического и нормативного аспектов целостной системы повышения культуры эксплуатации стареющей ТЭС, а также распространение результатов исследования на иные ТЭС.
Реализация этой цели достигнута путем решения следующих конкретных задач:
совершенствование пусковой схемы дубль-блока с котлами ТГМП-114 путем приближения ее к моноблочной, обеспечиваюшее снижение затрат топлива и электроэнергии как в пусковых, так и стационарных режимах;
определение наиболее опасных элементов, локальных зон и типов повреждения оборудования дубль-блоков 300 МВт на основе исследования нестационарных режимов и опыта длительной их эксплуатации;
увеличение долговечности роторов высокого и среднего давления (РВД и РСЯ) путем совершенствования условий эксплуатации и восстановления живучести зоны центральной полости;
модернизация системы оценки степени повреждаемости основного оборудования дубль-блоков 300 МП г;
совершенствование системы организации ремонта, восстановления и замены оборудования Костромской ГРЭС с доведением ее до утвержденного Стандарта КГРЭС;
формулировка основных принципов преобразования КГРЭС в отраслевой образец стареющей ТЭС, включающих: экспертизу проектных решений, анализ опыта освоения и эксплуатации, натурные испытания, контроль микроповреждений, методику восстановления живучести и обоснование необходимости выделения дубль-блоков в качестве первоочередного этапа указанного преобразования.
Научная новизна исследования состоит в следующем: 1. Создана, освоена, прошла многолетнюю (свыше 20 лет, более 60 ремонтов РВД и РСД) проверку технология, включающая в себя методическое обоснование, расчетно-экспериментальные исследования и конструктивные решения, обеспечивающая восстановление и увеличение живучести РВД и РСД путем их эксплуатации с инертным газом (аргоном) в центральной полости;
2.Создана и освоена технология выращивания эталонных образцов микроповреждений в роторах турбин для тестирования отечественных и иностранных средств измерения и определения комплекса мероприятий по восстановлению живучести.
Достоверность и обоснованность полученных результатов обеспечена:
- метрологической добротностью и многообразием системы этало
нов, и образцов, являющихся мерой характерных микродефектов и мак
роповреждений;
-полнотой базы данных о повреждениях, условиях эксплуатации, исходных механических и прочностных свойствах и их изменениях в процессе длительной эксплуатации;
-необходимой достаточностью совокупности новых технологий из-, мерения повреждений оборудования;
-современным комплексом расчетно-экспериментальных методов и средств моделирования истории напруження и повреждения оборудования;
- многолетней апробацией вышеперечисленных систем и технологий
на ТЭС.
Практическая ценность результатов исследования:
1.Усовершенствована пусковая схема дубль-блоков 300 МВт с котлами ТГМП-114 (энергоблоки КГРЭС №№ 1-4),это решение принято типовым для отрасли;
2.Создана эффективная, прошедшая длительную проверку технология, существенно уменьшающая повреждения РВД и РСД в зоне центральной полости;
3.Усовершенствован ремонтный цикл жизнедеятельности Костромской ГРЭС, а результат этого усовершенствования доведен до уровня Стандарта КГРЭС.
, Автор защищает:
1.Результаты экспериментального исследования температурного режима элементов блока при пусках дубль-блока из различных тепловых состояний;
2.Режимы пуска дубль-блоков по моноблочной технологии из различных тепловых состояний, учитывающие особенности схемы и оборудования дубль-блоков;
3.Результаты экспериментально-расчетного исследования наиболее опасных элементов, локальных зон и типов повреждения дубль-блоков на основе анализа нестационарных режимов и опыта длительной эксплуатации (РВД и РСЛ, литые корпуса ІІВД и ЦСД);
4.Способ увеличения живучести и долговечности РВД и РСД, основанный на заполнении центральной их полости инертным газом и обеспечивающий существенное замехтение процесса коррозионных повреждений полости в зоне наибольшего взаимовлияния ползучести и усталости;
5.Метод создания базы этхтонов и образцов характерных микропо-вреждений и макродефектов и банка портретов микроструктуры на основе концепции "категория опасности" применительно к наиболее ответственным и повреждаемым элементам энергоблоков - РВД, РСД, паропроводы свежего пара и горячего промперегрева.
Публикации:
Основные положения диссертации изложены в публикациях: статьи (четыре), изобретения (пять), сборник "Система нормативных документов по направлению "Живучесть ТЭС" (свыше пятнадцати НТД, созданных с участием автора).
Личный вклад автора в решение исследуемой проблемы заключается в следующем:
-обоснование выбора объекта, способа и путей исследования; формулировка научной, технологической и нормативной сути проблемы увеличения живучести дубль-блокоп 300 МВт Костромской ГРЭС как этапа повышения культуры эксплуатации стареющих ТЭС;
-выбор и метролого-технологическое обоснование способа увеличения живучести дубль-блока 300 Мит, основанного на приближении его пусковой схемы к моноблочной;
-создание, обоснование, рехіїпашія на Костромской ГРЭС и других ТЭС способа увеличения живучести РВД и РСД турбин на основе заполнения их центральной полости с инертным газом с целью предупреждения попадания в нее обводненного масла, увеличения вибрации валопровода, образования язв и трещин.
Структура и объем работы:
