Разработка и модернизация проточных частей для повышения эффективности и функциональности паровых турбин тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.04.12, доктор наук Гаев Валерий Дмитриевич

  • Гаев Валерий Дмитриевич
  • доктор наукдоктор наук
  • 2018, ФГАОУ ВО «Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого»
  • Специальность ВАК РФ05.04.12
  • Количество страниц 280
Гаев Валерий Дмитриевич. Разработка и модернизация проточных частей для повышения эффективности и функциональности паровых турбин: дис. доктор наук: 05.04.12 - Турбомашины и комбинированные турбоустановки. ФГАОУ ВО «Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого». 2018. 280 с.

Оглавление диссертации доктор наук Гаев Валерий Дмитриевич

Введение

Глава 1. Состояние вопроса

1.1. Этапы проектирования проточных частей многоступенчатых паровых турбин

1.2. Методы расчета и проектирования проточных частей

1.3. Пространственное проектирование ступеней многоступенчатых проточных частей паровых турбин

1.4. Выбор оптимального варианта проточной части многоступенчатой паровой турбины

1.5. Структура и характер потерь энергии в проточной части многоступенчатой паровой турбины

1.6. Перспективные направления обновления паротурбинного оборудования для технического перевооружения электростанций

1.7. Гарантийные испытания паротурбинных установок

Глава 2. Разработка и внедрение современных методов расчета и проектирования проточных частей тепловых турбин

2.1. Проектирование проточной части многоступенчатой тепловой турбины в одномерной постановке задачи

2.2. Математическая модель проектировочного газодинамического расчета проточной части многоступенчатой паровой турбины в одномерной постановке задачи

2.3. Математическая модель проверочного газодинамического расчета проточной части многоступенчатой паровой турбины в одномерной

постановке задачи

2.4. Математическая модель проектировочного газодинамического расчета турбинной ступени в квазидвухмерной постановке задачи

2.5. Математическая модель проверочного газодинамического расчета турбинной ступени в квазидвухмерной постановке задачи

2.6. Оптимизация проточных частей тепловых турбин

2.6.1. Математическая модель оптимизации проточной части

многоступенчатой паровой турбины в одномерной постановке задачи

2.6.2. Математическая модель оптимизации характеристик потока турбинной ступени в зазорах вдоль радиуса

2.7. Математическая модель расчета потерь в проточной части многоступенчатых паровых турбин

2.8. Коэффициенты расхода в турбинной ступени

2.9. Трехмерное моделирование профильной части турбинной лопатки

Глава 3. Основные направления повышения технико-экономических

показателей проточных частей паровых турбин

3.1. Влияние конструктивного профиля проточной части многоступенчатой паровой турбины на экономичность ее работы

3.1.1. Профилирование лопаточного аппарата

3.1.2. Выбор числа ступеней

3.1.3. Меридианные обводы проточной части, площадь выхлопа и длина рабочей лопатки последней ступени

3.1.4. Выбор частоты вращения паровой турбины

3.1.5. Сравнение экономичности проточных частей многоступенчатых паровых турбин

3.2. Снижение протечек пара в проточной части паровых турбин

Глава 4. Разработка современных направлений развития паровых турбин для технического перевооружения электростанций

4.1. Модернизация паровых турбин

4.1.1. Направления модернизации

4.1.2. Повышение экономичности модернизируемых паротурбинных 178 установок

4.1.3. Повышение мощности за счет повышения расхода пара

4.1.4. Расширение функциональных возможностей, повышение эксплуатационных качеств и продление ресурса существующего оборудования

4.2. Паровые турбины на сверхкритические параметры пара -перспективное направление повышения технико-экономических показателей тепловых электрических станций

4.4. Паровые турбины для АЭС

4.4.1. Сравнение экономичности проточных частей быстроходных и тихоходных турбин мощностью 1000-1200 МВт для АЭС с ВВЭР

4.4.2. Основные направления повышения мощности быстроходных паровых турбин для АЭС

4.5. Натурные тепловые испытания паротурбинных установок на электростанциях

4.5.1. Показатели экономичности паротурбинных установок

4.5.2. Разработка программы испытаний и схемы измерений

4.5.3. Приведение результатов тепловых испытаний к гарантийным условиям

4.5.4. Анализ результатов тепловых испытаний паротурбинных установок ЛМЗ

Заключение

Условные обозначения и сокращения

Список использованной литературы

Приложение

Рекомендованный список диссертаций по специальности «Турбомашины и комбинированные турбоустановки», 05.04.12 шифр ВАК

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка и модернизация проточных частей для повышения эффективности и функциональности паровых турбин»

Введение

Основу потенциала российской электроэнергетики в настоящее время составляют более 700 электростанций общей мощностью более 230 ГВт. В структуре генерирующих мощностей электростанций России преобладают тепловые электростанции, доля которых в установленной мощности составляет около 68,4 %, доля атомных электростанций - около 10,7%, доля гидравлических станций - около 20,9 %.

В соответствии с Энергетической стратегией России на период до 2030 года, утвержденной Правительством Российской Федерации 13.11.2009 года [192] и Федеральным законом №261-Ф-3 «Об энергоснабжении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации» от 23.11.2009 г., электроэнергетика, являясь одним из локомотивов российской экономики, должна:

- обеспечивать энергетическую безопасность страны и регионов;

- поддерживать надежность электроснабжения потребителей электроэнергии;

- удовлетворять потребности экономики и населения страны в электрической энергии (мощности) по доступным ценам, обеспечивающих, в то же время, окупаемость инвестиций в электроэнергетику.

Решение поставленных задач возможно только при условии оснащения тепловых электростанций оборудованием, отвечающим современным требованиям [134]. Технический уровень отечественного энергетического оборудования по многим параметрам соответствует мировому уровню. В то же время, для завоевания лидирующих позиций на мировом уровне, сохранения и дальнейшего развития технического потенциала выпускаемой продукции и освоения новых направлений и технологий в современной энергетике, необходимо располагать большим объемом научно-исследовательских, экспериментальных и опытно-конструкторских работ для создания оборудования нового поколения и, в первую очередь, проточных частей паровых турбин, по

следующим направлениям:

1. Модернизация действующих и замещение выбывающих мощностей современными паротурбинными установками с существенно лучшими технико-экономическими показателями;

2. Разработка паротурбинных блоков мощностью 300 МВт и выше на супер-сверхкритические параметры пара (начальное давление до 30 МПа и температура до 600 0 С и более).

3. Разработка специальных паровых турбин для работы в парогазовом цикле;

4. Разработка и освоение головных образцов паротурбинных установок мощностью 1 200 МВт и более для работы с водо-водяными реакторами и блоков мощностью 800-1200 МВт для работы с реакторами на быстрых нейтронах.

При создании высокоэкономичных паровых турбин на турбостроительных предприятиях большое значение отводится вопросам дальнейшего изучения аэродинамических процессов в проточных частях, а также совершенствованию инженерных методов их расчета и проектирования.

Актуальность проблемы. Технический уровень и надежность паровых турбин и их элементов в решающей мере формируются уже на ранних стадиях их проектирования. При этом требуется широкое использование современных достижений гидро-аэродинамики, теории тепловых процессов, динамики и прочности машин, материаловедения, теории автоматического регулирования и т.п.

Проектирование турбоустановки и проточных частей паровых турбин в частности является сложной многоуровневой задачей. При этом на всех уровнях проектирования необходимо располагать инженерными методами, позволяющими в той или иной степени решать оптимизационные задачи, используя разнообразный математический аппарат. При решении многоуровневых задач исключительно важную роль играет информационная согласован-

ность между уровнями, которая зачастую отсутствует. Вместе с тем эта задача - одна из наиболее трудных и сложных; в ней с особой остротой вступают в противоречие элементы комплекса факторов различной природы (газотермодинамических, конструктивных, прочностных и др.). Для реализации такого подхода необходимо располагать серией инженерных программ решения задач проектирования, обеспечивающих надежные данные на различных уровнях детализации конструкции. Совмещение инженерных задач расчета и конструирования на основе совершенствования математических моделей физических явлений и конструктивных форм проточных частей является особенно актуальным при создании общей системы машинного проектирования. Особое место здесь следует отвести исследованию и созданию методов газодинамического расчета проточных частей, как источнику значительных резервов повышения экономичности и надежности турбин. Применение более современных методов расчета и проектирования проточных частей паровых турбин требуют проведения анализа целого комплекса исследований по изучению рабочего процесса в турбинной ступени и группе ступеней, чтобы иметь соответствие расчетных характеристик проектируемого оборудования эксплуатационным.

В связи с этим, создание высокоэкономичных проточных частей паровых турбин для технического перевооружения электростанций является важной и актуальной научно-технической задачей теплоэнергетики.

Постановка задачи и цель работы. Использование при проектировании современных ЭВМ позволяет проводить работу с широким диапазоном математических моделей и обеспечением для каждой задачи проектирования информационной связи с подсистемами соседних уровней. Для этой цели требуется аналитическое описание геометрических форм конструкции, физических свойств рабочего тела, в частности ¡^ диаграммы водяного пара, а также особенностей физических процессов, связанными с неизбежными потерями кинетической энергии в проточной части.

Проблему проектирования проточной части паровой турбины можно

разделить на ряд задач [28]:

1. Построение математических моделей проточной части на каждом из иерархических уровней проектирования с определением их информационной взаимосвязи.

2. Аналитическое описание физических свойств водяного пара.

3. Расчет потерь кинетической энергии в турбинной ступени.

4. Синтезирование в том или ином смысле оптимальной конструкции проточной части.

При этом, как отмечается в работе [28], если задача аналитического описания физических свойств водяного пара в настоящее время развита достаточно полно [2, 5, 22, 127, 156, 157, 194, 206], то остальные требуют постоянного совершенствования и уточнения. Обработка числовой информации при традиционном проектировании [28] с помощью достаточно хорошо развитых математических моделей процессов и состояний, возникающих в предварительно созданной конструкции турбины или ее элемента - ступени, является далеко не формализованной.

При работе всякой ступени возникают потери, имеющие различный характер и влияние не только на экономичную работу, но и структуру потока в турбинной ступени. Это требует иметь наиболее достоверные данные по потерям, полученным при исследовании вращающихся моделей, а также данные натурных исследований, полученные при проведении гарантийных испытаний в период сдачи оборудования в промышленную эксплуатацию.

Исходя из этого, основные задачи работы могут быть сформулированы следующим образом:

- разработка новых и внедрение уже существующих взаимосвязанных инженерных методов и программ расчета и проектирования при создании многоступенчатых паровых турбин на разных уровнях детализации проекта;

- совершенствование математической модели и метода оптимизации при проектировании проточных частей паровых турбин, позволяющего использовать различный уровень унификации и модернизации отдельных эле-

ментов, а также позволять проводить сравнительный анализ эффективности проточных частей различного конструктивного исполнения;

- совершенствование математической модели описания физических процессов и явлений, имеющих место в проточной части, на основе обобщения экспериментальных данных и создание единых методик оценки потерь и коэффициентов расхода в турбинной ступени для использования их на всех этапах при проектировании и оптимизации проточных частей многоступенчатых паровых турбин;

- расчетное исследование характеристик проточных частей по разработанному комплексу прикладных инженерных программ для выявления резервов повышения их экономичности;

- разработка и внедрение в проточных частях многоступенчатых паровых турбин различной мощности и назначения конструктивных элементов, обеспечивающих высокую экономичность и надежность конструкции;

- совершенствование способов проведения и обработки экспериментальных данных тепловых приемосдаточных испытаний паротурбинного оборудования как особо важного элемента в общем процессе создания конкурентоспособного оборудования.

Работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованной литературы и приложения.

В первой главе диссертации рассмотрено современное состояние теоретических и экспериментальных исследований по вопросу, связанному с расчетом и проектированием проточных частей тепловых турбин и сформулированы задачи теоретического и экспериментального исследования.

Во второй главе анализируются различные методы проектировочных расчетов проточных частей паровых турбин и представлены предлагаемые усовершенствованные методы этих расчетов. Рассматриваются вопросы оптимального проектирования проточных частей многоступенчатых паровых турбин и предложены разработанные автором инженерные методы и программы их расчета. На основе анализа, как имеющихся в литературе, так и

полученных непосредственно автором, теоретических и экспериментальных данных представлена методика оценки потерь кинетической энергии в многоступенчатой проточной части паровых турбин и коэффициентов расхода в лопаточном аппарате, которая используется на всех этапах проектирования.

В третьей главе рассмотрены основные направления повышения технико-экономических показателей проточных частей и целый ряд конструктивных решений, направленных на повышение качества современных паровых турбин.

В четвертой главе представлены варианты современных паровых турбин для технического перевооружения электростанций, а также рассматриваются вопросы, связанные с совершенствованием процесса проведения тепловых гарантийных испытаний паровых турбин при пуске их в эксплуатацию для получения дополнительной информации о достоверности применяемых методов расчета и проектирования проточных частей в общем процессе создания турбоагрегата.

Работа заканчивается выводами на основе выполненных исследований.

В приложении представлен акт внедрения результатов работ.

Представленная докторская диссертация является продолжением работ автора по решению проблем создания высокоэкономичных проточных частей паровых турбин, изложенной в кандидатской диссертации [28] на более высоком научно-техническом уровне деятельности.

Научным консультантом при выполнении работы по вопросам формирования концепции работы и постановке конкретных задач исследования был доктор физико-математических наук, член-корреспондент РАН Петреня Ю.К.

Глава 1. Состояние вопроса

1.1. Этапы проектирования проточных частей многоступенчатых паровых турбин

Как показывает практика, общий процесс проектирования проточных частей многоступенчатых паровых турбин целесообразно проводить по этапам.

Приступая к проектированию турбоагрегата следует, прежде всего, детально рассматривать его назначение и основные технико-экономические условия, в которых он будет эксплуатироваться. Как правило, эти условия определяются Заказчиком и излагаются в техническом задании на требуемое оборудование.

Следовательно, уже на начальном этапе проектирования может быть определен основной конструктивный профиль тепловой схемы и собственно турбины. На этом этапе выбирается количество цилиндров в турбине и наиболее рациональные значения разделительных давлений между ними, состав системы регенерации и, соответственно, предварительные параметры пара в отборах и параметры промперегрева [104, 139, 197]. Данный этап является как предварительный при переходе к непосредственному проектированию проточной части.

Выбор конструктивного профиля, геометрических и режимных параметров проточной части многоступенчатой турбины представляет собой совокупность решения двух инженерных задач - прямой и обратной и базируется на современных термодинамических и газодинамических основах турбома-шин для турбинной ступени [24,28].

При решении обратной задачи [24,28] выбираются размеры ступени, форма профилей и высота сопловых и рабочих лопаток, угол их установки, а также другие конструктивные параметры, чтобы при умеренных затратах на изготовление турбина удовлетворяла требованиям экономичности и надеж-

ности.

Таким образом, на данном этапе осуществляется:

- выбор типа и числа ступеней;

- рациональная разбивка тепловых перепадов между ступенями;

- определение основных геометрических характеристик ступеней (корневой диаметр, высоты лопаток, меридианные обводы проточной части и др.);

- предварительная оценка интегральных характеристик проточной части для более подробного расчета показателей проектируемой турбоустановки.

Одновременно с выбором всех основных размеров турбины оценивается ее к.п.д.

Прямая задача решается для проточной части известной геометрии и ставит своей целью определение параметров потока в характерных сечениях. При решении этой задачи задаются расход, частота вращения, параметры потока на входе в венец или отсек и углы выхода потока из каждого венца. Решение прямой задачи является проверочным расчетом и наиболее широко используется при расчетах переменных режимов.

Для успешного решения рассмотренных задач очень важно иметь простой и в тоже время достаточно надежный метод расчета проточной части. Чаще всего в таких случаях пользуются методами расчета в одномерной постановке. При этом наиболее рациональным оказывается использовать комбинацию прямой и обратной задач.

При выборе оптимальных параметров на номинальном (расчетном) режиме работы решается проектировочная (обратная) задача с выбором оптимальных геометрических и термогазодинамических параметров. Одновременно проводится оценка технико-экономических характеристик на переменных режимах работах.

Следующим этапом проектирования проточных частей является определение оптимальных характеристик лопаточного аппарата по высоте (вдоль радиуса) проточной части с выбором основных конструктивных параметров

профилей. Как и на первом этапе, для решения задач проектирования применяются расчетные методы, основанные на решении обратной и прямой задач в двухмерной постановке задачи. В качестве расчетных сечений используются сечения в межвенцовых зазорах. Результаты данного этапа являются исходными для непосредственного проектирования профилей сечений направляющих и рабочих лопаток.

Трехмерный

расчет и оптимизация

Одномерный

расчет и оптимизация

Эффект по

приросту КПД

Отн. Затраты времени

Осесимметричный расчет и оптимизация

Эффект по

приросту КПД

Отн. Затраты времени

10% - 15%

Эффект по

приросту КПД

>1000

Отн. Затраты времени

Рис. 1.1. Эффект и ресурсоемкость этапов проектирования проточной части

тепловой турбины

Для проектирования профилей и лопаток используются, как правило, современные программные комплексы на основе решения трехмерной задачи обтекания рабочим телом элементов проточной части.

Опыт расчета и проектирования показывает, что эффект и ресурсоемкость по времени на рассматриваемых этапах проектирования проточной части многоступенчатых паровых турбин различны. Представленные на рис. 1.1. значения по приросту к.п.д. и ресурсу времени чисто условные и служат только для сравнительного анализа. Как следует из представленных данных, наиболее эффективно применение оптимизации на этапах одномерного и осесимметричного расчетов. При этом относительные затраты времени для этих этапов минимальны, но получаем наибольший эффект по приросту к.п.д. за счет определения наиболее оптимальных основных геометрических параметров проектируемой проточной части. Дальнейшая детализация конструкции требует значительных временных затрат на разработку трехмерных расчетных моделей лопаточного аппарата и проведение самих расчетов по выявлению дополнительных резервов повышения эффективности разрабатываемой проточной части.

Таким образом, для выбора оптимальной конструкции проектируемой турбины необходимо решать целый комплекс задач различной сложности и ресурсуемкости. При этом на каждом из представленных выше этапов проектирования конструктор должен располагать целым комплексом инженерных методов и программ расчета, которые имеют между собой строгое иерархическое соответствии и адекватно отражают физические процессы, протекающие в реальной конструкции паровой турбины.

1.2. Методы расчета и проектирования проточных частей

Для проектирования проточных частей современных паровых турбин существует множество способов и подходов, которые используются на различных турбиностроительных заводах и проектных организациях.

Подробный анализ состояния вопроса, включая и анализ, проведенный автором ранее [28] показывает, что до недавнего времени для ступеней умеренной веерности широко использоавался метод модельных ступеней

[28,78,81,167,192]. При этом проектируется и аэродинамически отрабатывается ступень с наибольшей в данной серии высотой, остальные имеют такие же треугольники скоростей и образуются подрезкой по высоте направляющих и рабочих лопаток. Эта подрезка осуществляется несколькими путями.

Если подрезка осуществляется сверху, то корневая зона остается без изменения, а реактивность на периферии ступени уменьшается. Преимущества такой подрезки - сохраняется один и тот же хвостовик лопатки для всей серии ступеней.

Подрезка снизу не меняет реактивность на периферии, повышая ее в корневой зоне.

Наконец, возможна одновременная подрезка лопаток и сверху и снизу.

Выбор того или иного способа подрезки зависит от расположения ступеней в турбине, технологии изготовления лопаток и относительных потерь от утечек в периферийной зоне.

Метод модельных ступеней для проектирования отсеков является удобным только в том случае, если имеется возможность подобрать уже отработанные профили рабочих и направляющих лопаток, которые будут удовлетворять условиям не только экономичности, но и надежности. Иногда может оказаться нецелесообразным, по соображениям вибрационной прочности, применять одни и те же профили для всех ступеней проточной части, а равномерное распределение перепада энтальпий по ступеням также не всегда гарантирует максимум к.п.д. проточной части.

При проектировании отсеков паровых турбин представляется важным унифицировать не только профильную часть лопаток, но и, по возможности, хвостовик. В этом случае проточную часть можно получить подрезкой по периферии исходных базовых ступеней. Однако, для решения задачи в такой постановке, выбор исходных базовых ступеней должен быть достаточно широким.

Не останавливаясь подробно на изложении известных методов проектирования, отметим, что их применение предполагает использование традици-

онных методик проектировочного газодинамического расчета проточной части осевой турбины [28,59, 64, 65, 79, 167, 172, 173,178, 180,184, 186, 192].

Традиционные методики расчета проточной части основаны на идеях Стодолы [169], который предложил рассматривать многоступенчатую турбину состоящей из одноступенчатых турбин и вести ее расчет по ступеням по ходу рабочего тела. Для каждой ступени обычно задаются: изоэнтропийный перепад энтальпий , углы потока и Д термодинамическая степень реактивности р и окружные скорости щ и и2 на среднем диаметре, а иногда вместо углов ах и Д задают высоты лопаток ^ и 12 [1,192].

Как известно, конфигурация НЛ и РЛ тесно связана с углами потока , Д ,а2, Д. В традиционных методиках углы и Д могут быть заданы такими же, как и в ступени, которую намерены моделировать. По углам Д и а2 добиваются лишь приближенного соответствия, варьируя исходными данными. Если же вместо и Д задаются ^ и /2, то выдерживать условие равенства углов в натурной и модельной ступенях, т.е. условие кинематического подобия потоков [78], становится еще труднее.

Необходимо отметить, что проектировочный газодинамический расчет проточной части многоступенчатой тепловой турбины в традиционной постановке недостаточно формализован [28]. Так, например, распределение перепадов энтальпий \ по ступеням выполняется в определенной степени произвольно, на основании общих рекомендаций [1,61,64,65,192]. Эти рекомендации вытекают как следствие оптимизации каждой отдельной ступени на разных уровнях расчета, что обычно предполагает использование близкой к параболической зависимости к.п.д. ступени в функции параметра и/С0 в одномерной постановке [1, 61, 64, 192] и более сложные способы оптимизации турбинной ступени с учетом изменения параметров и углов по высоте проточной части [16, 153, 191]. Вместе с тем, оптимизация каждой отдельной ступени не гарантирует выбор оптимального варианта проточной части турбины в целом. Это особенно относится к многоступенчатым паровым турби-

нам, когда имеются отборы пара на регенерацию и, соответственно, доля каждой из ступеней в общей мощности, вырабатываемой турбиной, различна.

В работе [17] распределение перепадов энтальпий по ступеням в проточной части предлагается осуществлять при заданных осевых и окружных составляющих скорости потока во всех сечениях. Выбор в том или ином смысле рационального распределения перепадов энтальпий в этом случае зависит от величины углов потока, соответствующих принятой математической модели. Очевидно, здесь имеется множество решений, формализовать которые не представляется возможным. Кроме того, нет оснований считать, что принятое распределение окружных и осевых составляющих скоростей является оптимальным для конкретного случая. В рассматриваемой модели в качестве характерного принят средний диаметр. При таком подходе к проектированию многоступенчатых паровых турбин можно получить неблагоприятные меридианные обводы проточной части, особенно в корневой зоне, где степень реактивности не велика и поток имеет склонность к отрыву.

Методика проектировочного газодинамического расчета, представленная в работе [95] и получившая дальнейшее развитие в работах [28, 96, 97, 100] позволяет производить разбивку перепадов энтальпий, основываясь на опыте проектирования проточной части, которую моделируют. Это осуществляется с помощью задания как выходных углов потока из решеток и Д, так и входных углов потока а0 и Д. В общем случае задание произвольных углов потока ^, Д ,а2, Д могут не соответствовать оптимальному варианту и поэтому при проектировании их следует уточнять.

Из сказанного выше следует, что проектирование проточных частей заключается в анализе (расчете) с помощью математических моделей процессов и состояний, возникающих в предварительно синтезированной конструкции турбины или ее элемента. Поскольку анализ конструкции поддается формализации, можно усовершенствовать инженерные расчетные работы с помощью реализации более современных математических моделей, наиболее

полно отражающих сущность физических процессов в проточной части.

1.3. Пространственное проектирование ступеней многоступенчатых проточных частей паровых турбин

Анализ литературных источников, представленный ниже, опирается на исследованиях автора, проведенных в более ранних работах [28] и посвящен разработке методов расчета турбинной ступени, базирующихся на пространственном представлении о характере течения рабочего тела в ней.

Расчет пространственного потока в проточной части турбомашины в наиболее общей постановке сводится к нахождению решения системы линейных дифференциальных уравнений второго порядка в частных производных, описывающих вихревое течение идеальной жидкости в осевых зазорах ступеней [28]. Поскольку непосредственное решение трехмерной задачи встречает большие математические трудности, то обычно пространственную задачу сводят к решению двухмерных взаимосвязанных задач, т.е. решается задача осесимметричного течения через решетки с бесконечным числом бесконечно тонких лопаток и двухмерного течения на осесимметричных поверхностях тока в слое переменной толщины. Такой подход в настоящее время широко используется в различных вариантах как в отношении системы уравнений и выбора координатных осей, так и различных численных методов решения получаемых дифференциальных уравнений [60, 61, 165, 167]. В практике турбостроения большое распространение получили методы Сирот-кина Я.А. [165, 167], Жуковского М.И. [60], Степанова Г.Ю. [168], Лапшина К.Л. [95, 96, 100]. При этом наиболее полно развито решение прямых задач, т.е. задач расчета потока в проточной части известной геометрии.

Обратная задача решается с использованием данных расчета проточной части по одномерной теории, чаще всего на средних радиусах. Встречаются различные варианты постановки обратной задачи [166]. Могут задаваться меридианные обводы проточной части, т.е. корневые и периферийные радиу-

сы, и, исходя из аэродинамических и конструктивных требований, определяют распределение вдоль радиуса углов выхода потока, которое обеспечивает пропуск рабочего тела при заданных граничных условиях. При этом полученное распределение углов потока вдоль радиуса может не соответствовать варианту, когда ступень имеет максимальный к.п.д. при заданных граничных условиях.

Похожие диссертационные работы по специальности «Турбомашины и комбинированные турбоустановки», 05.04.12 шифр ВАК

Список литературы диссертационного исследования доктор наук Гаев Валерий Дмитриевич, 2018 год

Список использованной литературы

1. Абианц В.Х. Теория авиационных газовых турбин. - М.: Машиностроение, 1979, - 246 с.

2. Александров А.А. Система уравнений для водяного пара, предназначенных для технических расчетов//Теплоэнергетика.- 1967.- №6.- С. 67-91.

3. Алексеев П.Н.О стратегии развития ядерной энергетики России до 2050 г./П.Н. Алексеев и др.//Атомная энергия.-2011.-т.3,вып4.- С.183-196.

4. Алексеева Р.Н. Приближенная методика определения аэродинамических потерь в веерных решетках/Р.Н. Алексеева, Э.А Бойцова // Теплоэнергетика. -1973.- №12.-С. 21-25.

5. Александров А.А. Расчет термодинамических свойств воды и водяного пара на ЭЦВМ методом интерполяции/А.А. Александров, Р.К. Агапова// Теплоэнергетика.- 1972.- №8.- С. 83-85.

6. Аронов Б.Н. О выборе значения конструктивного угла выхода в проектируемой турбинной решетке/Б.Н. Аронов, Б.И. Мамаев// Теплоэнергетика. -1971.- №8.- С. 32-35.

7. Аэродинамика проточной части паровых и газовых турбин/И.И. Кириллов, Р.М. Яблоник, Л.В. Карцев и др.; Под ред. И.И. Кириллова. - М.: Машгиз, 1958. - 248 с.

8. Аэродинамические характеристики ступеней тепловых турбин/Н.Н. Афанасьева, В.Н. Бусурин, И.Г. Гоголев и др.; Под ред. В.А. Черникова. - Л.: Машиностроение.- 1980. - 263 с.

9. А.С. №1257244.-Ступень осевой турбомашины/Кириллов И.И., Лапшин К.Л. Гаев В.Д. и др.- Опубл. в Б.И.- 1986.-№34.

10. А.С. № 985328. - Сопловой аппарат/Кириллов И.И., Лапшин К.Л. и др.-Опубл. в Б.И.- 1982.- № 48.

11. Андреев Ф.М. Трехмерное моделирование профильной части турбинной лопатки/Ф.М. Андреев, С.С. Костюченко, С.Ю. Миронов, В.Л. Оглоблин,

A.Л. Поликарпов, В.Д.Гаев// Турбины и компрессоры.- 2001.- выпуск 3,4.- С. 28 - 34.

12. Балье О.Е. Анализ характеристик плоских решеток и их применение к расчету проточных частей турбомашин, ч. 1 и 2. - Труды американского общества инженеров-механиков, т. 90, сер. А.- №4, М.: Мир.- 1968.- С. 1-23.

13. Беляев Л.С.Анализ размещения крупных энергоблоков с реакторами на быстрых нейтронах в ЕЭС России/Л.С. Беляев и др.//Электрические стан-ции.-2009.-№9.-С.15-21.

14. Биржаков М.Б. К вопросу обработки информации при натурных и модельных исследованиях турбомашин/М.Б. Биржаков и др.// Изв. Вузов, Энергетика.- 1978.- №7.- С. 150-153.

15. Бойко А.В. Одномерная теория оптимизации турбинной ступени/А.В. Бойко, Ю.Н.Говорущенко// Изв. Вузов. Энергетика.- 1978.- №9.- С. 86-90.

16. Бойко А.В.К выбору оптимальных характеристик элементарной турбинной ступени при заданных значениях u/C0 и Q/А.В. Бойко, Ю.Н.Говорущенко// Изв. Вузов. Энергетика.- 1977.- №5.- С. 65-70.

17. Бойко А.В. Оптимальное проектирование проточной части осевых турбин/ А.В. Бойко, Ю.Н.Говорущенко// Харьков: Вища школа. Изд-во при Харьковском университете.- 1982. - 131 с.

18. Бойко А.В. Аэродинамический расчет и оптимальное проектирование проточной части турбомашин/А.В. Бойко и др. - Харьков: НТУ ХПИ.-2002.-356 С.

19. Бояринов В.Н. Методы оптимизации в химической технологии/

B.Н.Бояринов, В.В.Кафаров// М.: Химия.- 1975. - 575 с.

20. Быков Н.Н. Исследования турбин с различными законами профилирования// ИВУЗ. Авиационная техника.- 1961.- № 1.- С. 74-81.

21. Варламов Н.С. Влияние осевых зазоров на к.п.д. турбинной ступе-ни//Энергомашиностроениею- 1956.- № 2.- С. 10-15.

22. Вукалович М.П. Таблицы теплотехнических свойств воды и водяного па-ра/М.П. Вукалович,, С.Л.Ривкин, А.А. Александров// М.- Из-во стандартов.-1969. - 408 с.

23. Верткин М.А.Парогазовая установка ПГУ - 490 для Щекинской ГРЭС/М.А. Верткин, В.Д. Гаев, Н.Н. Гудков, А.А. Ермолаев, А.С. Лебедев// Теплоэнергетика.- 1998.- № 8.- С. 25 - 29.

24. Гаев В.Д.Современные методы создания и модернизации паровых турбин для технического перевооружения электростанций/В.Д. Гаев, Ю.К. Петре-ня//Научно-практическая конференция «Энергетика - экология - энергосбе-режение».Тезисы докладов.-Калуга.-16-18 мая 2016.-с.157 - 159.

25. Гаев В.Д.Модернизация паротурбинного оборудования Интер РАО для повышения его эффективности// НТС ПАО «Интер РАО».-тезисы доклада.-Москва.-18 ноября 2015г.

26. Гаев В.Д.Перевод паротурбинных блоков мощностью 200 МВт и 300 МВт в режим работы по схеме ПГУ ТЭС «Исфаган» и «Рамин»// Совещание в Минэнерго республики Иран.-Тезисы доклада.-Иран.- Тегеран.- 8-9 декабря 2015 г.

27. Гаев В.Д. Перспективные направления сотрудничества в сфере инжиниринга и сервиса в электроэнергетической отрасли Казахстана// VII Астанин-ский экономический форум. II Всемирная антикризисная конференция.- 2123 мая 2014 г.- Казахстан.- Астана.

28. Гаев В.Д.Повышение экономичности паровых турбин за счет оптимального проектирования проточных частей/ Дис. ... канд. техн. наук. - Л., 1984. - 184с.

29. Гаев В.Д.Основные направления развития паротурбостроения на Ленинградском металлическом заводе//Инженерный журнал.Справочник.- 2004.-№10.- С. 23-26.

30. Гаев В.Д. Обновление паротурбинного оборудования электростанций -новые возможности // Материалы Международной конференции Russia-Power 2005. Тез.докл.конф.- Москва.- 2005.

31. Гаев В. Д. Предложения АО ЛМЗ по совершенствованию паротурбинного оборудования при техническом перевооружении электростанций// Всероссийское совещание «Проблемы технического перевооружения и продления ресурса турбинного оборудования электростанций»: Тез. Докл. - М.- 1999.

32. Гаев В.Д. Конструкторские разработки паровых турбин для зарубежных и отечественных АЭС// 13 международное совещание по сотрудничеству в области атомной энергетики: Тез. Докл. - М.- 2002.

33. Гаев В.Д.Создание оборудования для парогазовых блоков - одна из приоритетных задач энергомашиностроителей/В.Д. Гаев, А.С. Лебедев, С.А. Иванов, А.Н. Белик// Энергомашиностроение.- 2005.- №2-3.- С. 15 -19.

34. Гаев В.Д.Делать ставку на зарубежных производителей - не вы-ход//Энергетика и промышленность России.- 2006.- №12.

35. Гаев В.Д.Оборудование концерна «Силовые машины» для технического перевооружения российской энергетики//В кн. Энергетическое машиностроение России - новые решения.- Екатеринбург.- 2006.- С. 60-63.

36. Гаев В.Д.Сравнение экономичности проточных частей быстроходных и тихоходных турбин мощностью 1000-1200 МВт для АЭС с ВВЭР// В кн.: Материалы ярмарки инновационных решений для реализации проектов АЭС-2006 и «Новая технологическая платформа».- Москва.- 2006.- С. 40-43.

37. Гаев В.Д. Паровые турбины на сверхкритические параметры пара - перспективное направление повышения технико-экономических показателей тепловых электрических станций.// Пятая международная научно-практическая конференция: Совершенствование теплотехнического оборудования, Реконструкция ТЭС, внедрение систем сервиса, диагностирования и ремонта. Тез. докл. конф.- Екатеринбург.- 2007.

38. Гаев В.Д.Основные направления модернизации паротурбинного оборудования ОАО "Силовые машины" при техническом перевооружении электро-станций.//Конференция-семинар РАО ЕЭС «Инновационные технологии в энергетике». Презентационные материалы.- Москва.- 2007.

39. Гаев В.Д. Перспективное направление повышения технико-экономических показателей тепловых электрических станций//В кн. Актуальные проблемы энергетики.- Екатеринбург.- 2007.- С. 201-205.

40. Гаев В.Д. Влияние конструктивного профилирования проточной части паровой турбины на экономичность и надежность ее работы.//Надежность и безопасность энергетики.-2012.-№1(16).-С. 43-47.

41. Гаев В.Д. Основные направления модернизации паровых турбин ОАО "Силовые машины" при техническом перевооружении тепловых электро-станций.//Надежность и безопасность энергетики.-2009.-№7.-С.

42. Гаев А.В. О концепции многоуровневого конечно-элементного моделирования пространственного напряженно-деформированного состояния деталей турбин/А.В. Гаев, В.Д. Гаев// Надежность и безопасность энергетики.-2010.-№8.-С.

43. Гаркуша А.В. Исследование влияние чисел М на концевые потери сопловых решеток при ут> 0 /А.В. Гаркуша, М.Ф. Федоров,

В.И.Касилов//Энергетическое машиностроение (Харьков). Вища школа.-1981.- №32.- С. 10-13.

44. Генеральная схема размещения объектов электроэнергетики до 2020 г.//М.: Минпромэнерго.- 2008.

45. Голощапов В.И. Концевые потери у длинных лопаток/ В.И. Голощапов, Ю.В.Гречаниченко//Энергетич. Машиностроение (Харьков). Вища школа. -1981.- № 32.- С. 13-17.

46. Гольцов В.В.Обобщение экспериментальных зависимостей для определения коэффициентов профильных потерь в турбинных решетках/ В.В.Гольцов, А.П.Кадетов// В сб.: Тр. ЦИАМ.- 1977.- № 786.- С. 1-3.

47. Гречаниченко Ю.В.Расчет периферийных концевых потерь в кольцевых решетках с коническими меридианными обводами/Ю.В. Гречаниченко, М.С. Звоницкий//Энергетич. Машиностроение, М.-1973.- вып. 15.- С. 144-150.

48. Гречаниченко Ю.В. Расчетное исследование концевых потерь// Теплоэнергетика.- 1980.- №11.- С. 44-46.

49. Гудков Н.Н.Паровые турбины ЛМЗ для утилизационных парогазовых установок/ Н.Н. Гудков, Ю.Н. Неженцев, В.Д. Гаев//Теплоэнергетика.- 1995.- № 1.- С. 2 - 7.

50. Гукасова Е.А. Об оценке влияния концевых явлений на аэродинамические характеристики прямых турбинных решеток// Котлотурбостроение. Аэродинамика и теплообмен. Труды ЦКТИ.- Вып. 54.- 1965.- С. 102 113.

51. Дейч М.Е. Техническая газодинамика//М.: Энергия, 1974. - 592 с.

52. Дейч М.Е.Исследования и расчеты ступеней осевых турбин/М.Е. Дейч, Б.М.Трояновский// М.: Машиностроение.- 1964. - 628 с.

53. Дейч М.Е. Газодинамика двухфазных сред/М.Е. Дейч, Г.А. Филиппов//М.: Энергия.- 1968. -428 с.

54. Дейч М.Е.Атлас профилей решеток осевых турбин //М.Е. Дейч М.Е., Г.А. Филиппов Г.А., Я.Я.// М.: Машиностроение.- 1965. - 96 с.

55. Дейч М.Е.Экспериментальные исследования влияния протечки через корневой зазор на к.п.д. ступени/ М.Е. Дейч и др.//Теплоэнергетика.- 1971.-№ 6.-С. 72-74.

56. Дроконов А.М. Влияние протечки через корневой зазор на осевое усилие в турбинном отсеке /А.М. Дроконов, В.М. Сиваев// Изв. Вузов, Энергетика.-1982.- С. 28-31.

57. Дронник Ю.М. Анализ методов расчета профильных потерь в турбинных решетках// Энергетич. Машиностроение (Харьков).- вып. 34.- 1982.-С. 9-14.

58. Жирицкий Г.С.Газовые турбины летательных аппаратов/Г.С. Жирицкий и др.//М.:Машиностроение.-1975.-620с.

59. Жуковский Г.В.Тепловые расчеты паровых и газовых турбин с помощью ЭВМ/ Г.В. Жуковский, Ю.А. Марченко, И.К. Терентьев// Л.: Машиностроение, Ленингр. отд-е.- 1983. - 255 с.

60. Жуковский М.И. Аэродинамический расчет потока в осевых турбомаши-нах//Л.: Машиностроение.- 1967. - 287 с.

61. Завадовский А.М. Основы проектирования проточной части паровых и газовых турбин//М.: Машгиз.- 1960. - 246 с.

62. Завадовский А.М. О выборе степени реакции в ступенях высокого давления паровых турбин//Теплоэнергетика.- 1957.- № 6.- С. 40-42.

63. Заводовский А.М.Влияние протечек на работу турбинной ступе-ни/А.М.Заводовский,Х.Л. Бабенко // Теплоэнергетика.- 1958.- № 1.- С. 28-31.

64. Зальф Г.А. Тепловой расчет стационарных газовых турбин// М.: Машиностроение.- 1964. - 307 с.

65. Зальф Г.А. Тепловой расчет паровых турбин/Г.А. Зальф, В.В. Звягин-цев//М.: Машгиз.- 1961. - 291 с.

66. Занадворова В.Н. Влияние радиального зазора на характеристику турбины/ В.Н Занадворова, М.К. Максутова// Энергомашиностроение.- 1966.- № 1.- С. 28-30.

67. Зарянкин А.Е.К расчету потерь в осевых турбинах, вызванных осевым за-зором/А.Е. Зарянкин, О.Е. Зарянкин//Изв. Вузов. Энергетика.- 1965.- № 1.- С. 63-69.

68. Зысина-Моложен Л.М. Приближенный метод расчета профильных потерь в решетках// В кн.: Аэродинамическое совершенствование лопаточных аппаратов турбин. - М.: Энергия.- 1960.- С. 48-87.

69. Индурский М.С. Простые формулы для параметров водяного пара в расчетах турбин/ М.С. Индурский, Э.А.Бойцова, О.А. Кузьменко// Теплоэнергетика.- 1982.- № 4.- С. 74-75.

70. Исследование влияния нестационарности потока на профильные потери в решетках турбин ХТГЗ им. С.М. Кирова; Отчет/ Ленингр. Политхн. ин-т; Руководитель темы И.И. Кириллов. - № 5685; инв. № 3187. - Л.- 1968.-25 с.

71. Исследование потока в проточных частях ЦНД мощных паровых турбин на ЭТПН-2 и модельных отсеках: Отчет// Ленингр. Политхн. Ин-т; Руководитель темы И.И. Кириллов. - № 3225; инв. № Б 784099. - Л.- 1979.-98 с.

72. Исследование структуры потока и характеристик ступеней ЦВД и ЦНД мощных паровых турбин для АЭС на ЭТПН-2 и модельных становках, раздел аэродинамики: Отчет//Ленингр. Политхн. Ин-т; Руководитель темы И.И. Кириллов. - № гос. Рег. Р0283.0041632. - Л.- 1983. - 121 с.

73. Кириллов И.И. К учету влияния разгрузочных отверстий в диске рабочего колеса на характеристики ступеней средней верности/И.И. Кириллов, К.Л. Лапшин, В.Н. Садовничий, В.Д. Гаев//В кн.: тез. Докл. Укр. Респ. Научно -технической конференции. (1 - 3 сентября 1982 г.). Харьков.- 1982.- С. 112113.

74. Кириллов И.И.Влияние диафрагменных протечек на характеристики турбинной ступени/И.И. Кириллов, К.Л. Лапшин, В.Н. Садовничий, В.Д. Га-ев//Энергомашиностроение.- 1983.- №11.- С. 6 - 9.

75. Кириллов И.И.О влиянии протечек через открытый корневой зазор на структуру потока и потери в турбинной ступени/ И.И. Кириллов, К.Л. Лапшин, В.Д. Гаев//НИИЭинформэнергомаш, Энергетическое машиностроение. -1984.- № 4.- С. 7 - 10.

76. Кириллов И.И.Оптимальное проектирование проточных частей паровых турбин/ И.И. Кириллов, К.Л. Лапшин, В.Д. Гаев//Изв. Вузов, Энергетика. -1984.- № 6.- С. 92 - 95.

77. Кириллов И.И.О влиянии протечек через открытый корневой зазор на потери энергии в турбинной ступени/ И.И. Кириллов, К.Л. Лапшин, В.Д. Га-ев//Изв. Вузов, Энергетика.- 1984.- № 7.- С. 90 - 93.

78. Кириллов И.И. Теория турбомашин// Л.: Машиностроение.- 1972. - 535 с.

79. Кириллов И.И.Паровые турбины и паротурбинные установки/И.И. Кириллов, В.А. Иванов, А.И. Кириллов// Л.: Машиностроение.- 1978. - 276 с.

80. Кириллов И.И.Характеристики ступеней средней веерности со сниженным градиентом степени реактивности/И.И. Кириллов и др.//Теплоэнергетика.- 1981.- № 12.- С. 35-38.

81. Кириллов И.И. Распределение перепадов энтальпий в отсеке турбинных ступеней с одинаковыми треугольниками скоростей/И.И. Кириллов, К.Л. Лапшин// Изв. вузов, Энергетика.- 1976.- № 4.- С. 140-144.

82. Кириллов И.И. К выбору коэффициентов расхода через корневое уплотнение и разгрузочные отверстия рабочего колеса турбинной ступени/И.И.

Кириллов, К.Л. Лапшин, В.С. Фомин// Изв. вузов, Энергетика.- 1983.- № 12.-С. 79-81.

83. Кириллов И.И. Основы теории влажнопаровых турбин//И.И. Кириллов, Р.М. Яблоник//Л.: Машиностроение.- 1968. - 264 с.

84. Клебанов А.Г. Оптимальный шаг турбинной ступени//А.Г. Клебанов, Б.И. Мамаев// Теплоэнергетика.- 1969.- № 10.- С. 56-59.

85. Ключников Г.М. Исследование влияния степени реактивности на рабочий процесс турбинной ступени/Г.М. Ключников, В.А. Струн-кин//Теплоэнергетика.- 1966.- № 10.- С. 70-72.

86. Ключников Г.М. О влиянии радиального зазора на эффективность турбинной ступени/ Г.М. Ключников, В.А. Стрункин// Изв. вузов. авиац. техн., 1966.- № 4.- С. 90-95.

87. Кондратьев В.Н.Проект модернизации турбин мощностью 300 МВт/В.Н. Кондратьев, А.С. Лисянский, Ю.Н. Неженцев, В.Д Гаев// Электрические станции.- 1999.- № 7.- С. 78 - 81.

88. Конюшин М.В. О выборе оптимального варианта модернизации паровых турбин/М.В.Конюшин, В.Д.Гаев//Неделя науки СПбГПУ.Материалы научно-практической конференции с международным участием 2-7 декабря 2013г. Институт энергетики и транспортных систем.Ч.2.-2014.-с.136-138.

89. Конюшин М.В. Экспертная оценка экономичности проточных час-тей/М.В.Конюшин, В.Д.Гаев//XLI Неделя науки СПбГПУ. Материалы международной научно-практической конференции. Ч.3.-2012.-с.115-116.

90. Копелев С.З. Аэродинамические потери в лопаточных решетках рабочих колес турбин при нестационарном обтекании/ С.З. Копелев, В.В.Зикеев//Теплоэнергетика, 1979, № 8, с. 40-44.

91. Лапшин К.Л.Исследование влияния диафрагменной протечки рабочего тела на характеристики ступени и коэффициенты расхода через корневой зазор и разгрузочные отверстия в диске/ К.Л. Лапшин, В.Н. Садовничий, В.Д. Гаев, В.С.Фомин//НИИЭинформэнергомаш. Энергетическое машиностроение.- 1983.- № 5.- С. 17 - 20.

92. Лапшин К.Л.Влияние диафрагменных протечек на характеристики турбинных ступеней со сниженным градиентом степени реактивности/ К.Л. Лапшин, В.Н. Садовничий, В.Д. Гаев, В.С.Фомин//Труды ЛПИ.- 1984.-№402.- С. 24 - 27.

93. Лапшин К.Л. Оптимальное проектирование ЦВД с большими нерегулируемыми отборами пара/К.Л. Лапшин, В.Д. Гаев, Ю.В. Ферафонть-ев//Республиканская научно-техническая конференция. Тезисы докладов. Часть 2.- Готвальд.- 1988.- С. - 84.

94. Лапшин К.Л. К выбору оптимального номинального режима ЦВД влаж-нопаровой турбины с большими нерегулируемыми отборами пара/К.Л. Лапшин, В.Д. Гаев, Ю.В. Ферафонтьев//Теплоэнергетика.- 1988.- № 11.- С. 64 -66.

95. Лапшин К.Л. О моделировании и оптимизации проточных частей тепловых турбин//Теплоэнергетика.-1983.- № 12.- С. 34-37.

96. Лапшин К.Л.Оптимизация проточных частей паровых и газовых тур-бин//СПб.:Изд-во Политехн. ун-та.-2011.-177с.

97. Лапшин К.Л. К оценке профильных потерь при проектировании осевых тепловых турбин//Изв. вузов, Энергетика, 1983, № 9, с. 73-79.

98. Лапшин К.Л. Стенд для определения коэффициентов расхода диафраг-менных уплотнений и разгрузочных отверстий в дисках турбинных ступе-ней/К.Л. Лапшин, В.Н. Садовничий, В.С. Фомин// НИИЭиформэнергомаш., Энергетическое машиностроение.- 1984.- № 4.- С. 7-10.

99. Лапшин К.Л. Влияние закрутки потока лопаточного аппарата на протечки над бандажом рабочего колеса турбинной ступени/К.Л. Лапшин и др.// Тр. Ленинградского политехн. ин-та, 1982, № 384, с. 67-70.

100. Лапшин К.Л. К проектировочному газодинамическому расчету тепловой турбины// Изв. вузов, Энергетика.- 1980.- № 4.- С. 35-52.

101. Левенталь Г.Б., Попырин Л.С. Оптимизация теплоэнергетических установок// Под редакцией М.А. Стыриковича. - М.: Энергия.- 1970. - 350 с.

102. Левина М.Е.Влияние корневых протечек на распределение реактивности и потерь по высоте ступени с различным уровнем и градиентом реактивности/ М.Е. Левина, Б.И. Фролов,Б.А. Шевченко// Энергетическое машиностроение, вып. 34.- 1982.- С. 3-8.

103. Липец А.У.Турбоустановки для блоков повышенной эффективности/А.У. Липец, Д.М. Будняцкий, В.Д. Гаев//Теплоэнергетика.- 2002.- № 6.- С. 44 - 46.

104. Липец А.У.Второй промперегрев пара/А.У. Липец, С.М. Кузнецова, Д.М. Будняцкий, В.Д. Гаев, В.И. Длугосельский//Теплоэнергетика.- 2002.- № 8.- С. 65 - 68.

105.Липец А.У.Разработка технических решений по привлечению теплофикационных энергоблоков мощностью 110-250 МВт к регулированию графиков электрической нагрузки/А.У. Липец, В.В. Щелоков, Г.Д. Баринберг, В.В. Кортенко, В.Д. Гаев, Ю.Н. Неженцев, П.А. Кругликов, Л.Н. Моисеева, В.П. Радюш, Д.М. Будняцкий// Труды ЦКТИ.- 2002.- вып. 285.- С. 125-132.

106. Лисянский А.С.Паровая теплофикационная турбина для АТЭЦ/А.С. Ли-сянский, В.Д. Гаев, В.В. Назаров, Г.А. Филиппов, О.И. Назаров, Г.Е. Ке-лин//Тяжелое машиностроение.- 2002.- №1.- С. 17-19.

107. Лисянский А.С. Комплексная модернизация паровых турбин мощностью 200 и 300 МВт электрических станций: Дис. ... канд. техн. наук. -СПб, 2005. - 136 с.

108. Лисянский А.С. Разработка мощных паровых турбин для быстроходной энерготехнологии АЭС: Дис. ... докт. техн. наук. - СПб, 2014. - 329 с.

109. Лисичкин Г.М. Потери от утечек рабочего тела через радиальный зазор обандаженного рабочего колеса турбины/ Г.М. Лисичкин, Е.А. Игнатьев-ский//Изв. вузов, Энергетика.- 1981.- № 8.- С. 50-56.

110. Локай В.И.Опытные исследования турбинной ступени с выпуском охлаждающего воздуха в ее проточную часть//В.И. Локай, Б.А. Кумиров//Изв. вузов, Авиац. Техника.- 1970.- № 4.- С.93-100.

111. Лопатицкий А.О. Исследования типовой турбинной ступени высокого давления ЛМЗ в экспериментальной воздушной турбине//Тр. ЛМЗ.- 1960.- № 6.- С. 9-26.

112. Лойцянский Л.Г. Сопротивление решетки профилей обтекаемой вязкой несжимаемой жидкостью. - Прикл. матем. и механика.- 1947.- т. 11.- вып. 4.-С. 449-459.

113. Лукьянова Т.С.Выбор параметров и конструкторский расчет трехкон-турных ПГУ с вакуумным деаэратором и промежуточным перегревом па-ра/А.Д.Трухний//Теплоэнергетика.-2011.-№3.-С. 67-73.

114. Ляпис М.А. Алгоритм и модульная программа оптимизации проточной части судовой турбины// Тр. НКИ, вып. 130.- 1977.- С. 107-117.

115. Мамаев Б.И.Профильные потери в турбинной решетке// Б.И. Мамаев, А.Г. Клебанов// Теплоэнергетика.- 1970.- № 6.- С. 38-42.

116. Марков Н.М. Влияние протечек охлаждающего воздуха в проточную часть газовой турбин на экономичность ее ступени//Тр. ЦКТИ.- 1964.- № 51.-С. 58-61.

117. Марков Н.М. Теория и расчет турбинных ступеней//М.-Д: Машиностроение.- 1966. - 240 с.

118. Мельников А. В. Реконструкция энергоблоков 300 МВт Конаковской ГРЭС/А.В. Мельников, Г.Д. Авруцкий, В.Д. Гаев и др.// Электрические станции.- 2012.- № 8.- С. 29 - 33.

119. Мелентьев Л.А. Системные исследования в энергетике. Элементы теории, направления развития. -2-е изд.// М.: Наука.- 1983. - 454 с.

120. Методические указания по испытаниям паровых турбин.-М.: СПО «Со-юзтехэнерго» .-1986.

121. Моисеев А.А.Длинные лопатки судовых турбин/ Под ред. А.А. Моисеева. - Л.: Судостроение.- 1969. -467 с.

122. МУ 34,70-093-84 «Методические указания по тепловым испытаниям паровых турбин». М.СПО «Союзтехэнерго».- 1986 г.

123. Мухтаров М.А. Исследование вторичных потерь в прямых турбинных решетках// Тр. ЦИАМ.- 1974.- №614. - 30 с.

124. Мухтаров М.А.Методика оценки потерь в проточной части осевых турбин при расчете характеристик// М.А. Мухтаров, В.И.Кричакин// Теплоэнергетика.- 1969.- № 7.- С. 76-79.

125. Мухтаров М.А, Характеристики плоских дозвуковых решеток осевых турбин//ЦИАМ.- 1968.- техн. отчет.- № 310. - 30 с.

126. Мячин Е.В. Экспериментальное исследование влияния подсоса у корня и зазоров в облапатывании на работу реактивных турбинных ступеней с относительно длинными лопатками/Е.В. Мячин и др.// Тр. ЛКИ.- 1965.- № 47.-С. 51-62.

127. Никифоров В.А. Расчет на ЭЦВМ теплофизических свойств воды и водяного пара по международной системе уравнений//В.А. Никифоров, С.Л Ривкин// Теплоэнергетика.- 1972.- № 10.- С. 39-40.

128. Новиков.Н.Н.Определение изменения экономичности цилиндров паровых турбин/Н.Н. Новиков и др.//Теплоэнергетика.- № 4.- 1983.

129. Носовицкий А.И.Газодинамика влажнопаровых турбинных ступеней/ А.И. Носовицкий, Г.Г. Шпензер//Л.: Машиностроение. Ленинградское отд-е.-1978. -276 с.

130. Ольховский Г.Г.Парогазовая установка мощностью 800 МВт для ГРЭС на природном газе/Г.Г. Ольховский и др.//Теплоэнергетика.-1985.-№5.-С.68-74.

131. Ольховский Г.Г.Модернизация энергетических блоков путем их надстройки газовыми турбинами/Г.Г Ольховский и др.//Электрические станции.-1991.-№7.-С.9-18.

132. Ольховский Г.Г. Применение ГТУ и ПГУ на электростанциях// Энергорынок.- №5.-2004.

133. Орлик В.Г.Новый тип лабиринтовых уплотнений для турбомашин/ В.Г. Орлик, Л.Б. Резник// Энергомашиностроение.- 1978.- № 5.- С.5-8.

134. Основные положения (Концепция) технической политики в электроэнергетике России на период до 2030г.//М.: РАО «ЕЭС России».-2008.

135. Паротурбинные установки атомных электростанций/ Под ред. Ю.Ф. Косяка// М.: Энергия.- 1978. - 312 с.

136. Пат. 2153077(РФ). Рабочее колесо радиально осевой ступени турбома-шины/Гудков Н.Н., Бакурадзе М.В., Киреев А.Н., Ицкович М.Я., Тихомиров С.А., Старостин В.К.; Гаев В.Д.-Опубл. в Б.И., 2000.

137. Пат. № 2241124(РФ). Опорно-упорный подшипник/Шкляров М.И., Гаев

B. Д. и др. .-Опубл. в Б.И.- 2004.

138. Пат. №2246009(РФ). Устройство подвода уплотняющего пара в цилиндр паровой турбины/ Лисянский А.С., Егоров Н.П., Дунаев Л.Л., Шкляров М.И., Сухоруков Е.М., Митин В.Н., Мотова Н.А., Гаев В.Д.-Опубл. в Б.И.- 2005.

139. Пат. №2257478(РФ). Паротурбинная энергетическая установка с вынесенным из котла вторым промежуточным перегревом/Липец А.У., Кузнецова

C.М., Гаев В.Д.,Будняцкий Д.М. Длугосельский В.И. (RU) .-Опубл. в Б.И.-2005г.

140. Пат. №2237812(РФ). Концевое уплотнение цилиндра паровой турбины/ Митин В.Н., Сухоруков Е.М., Дунаев Л.Л., Егоров Н.П., Шкляров М.И., Гаев В.Д.-Опубл. в Б.И.- 2004.

141. Пат. №2204725(РФ). Устройство для центрирования опорных подшипников по линии весового прогиба многоопорного валопровода турбины/Дон Э.А., Гаев В.Д. и др.-Опубл. в Б.И.- 2003г.

142. Пат. №2153112(РФ). Сотовое уплотнение радиального зазора турбома-шины/ Гаев В.Д., Бакурадзе М.В., Жиц В.М., Ицкович М.Я., Кубарев В.Г., Назимов Е.Я., Старостин В.К., Хоменок Л.А.-Опубл. вВ Б.И.- 2000.

143. Парогазовые установки - путь к повышению экономической эффективности и экологической чистоты теплоэнергетики//Теплоэнергетика .- 1990.-№3.-С.2-8.

144. Петреня Ю.К. Атомное энергомашиностроение. Сборник научных тру-дов/Ю.К. Петреня и др.//Труды ЦКТИ.-Вып.282.-2002.-289 с.

145. Петреня Ю.К.Перспективы создания быстроходных паротурбинных установок энергоблоков АЭС мощностью 1500 МВт и выше/Ю.К. Петреня, Л.А. Хоменок и др.//Теплоэнергетика.-2003.-№2.-С.-24-30.

146. Петреня Ю.К.Современные методы создания и модернизации проточных частей паровых турбин/Петреня Ю.К., Гаев В.Д.//Электрические станции.-2016.-№9.-с. 18-22.

147. Петреня Ю.К.Создание и совершенствование паровых турбин для тепловых и атомных электростанций/Ю.К. Петреня, Л.А. Хоменок и др.// Труды ЦКТИ.- Вып.283.-2002.-2011 с.

148. Пичугин И.И.Особенности проектирования паровых турбин ЛМЗ/А.М. Цветков, М.С.Симкин//Теплоэнергетика.-1995.-№5.-С. 10-21.

149. Попков В.И. Исследование характеристик турбинных ступеней повышенной циркуляции: Дис. ... канд. техн. наук. - Л., 1973. - 211 с.

150. Попырин Л.С. Математическое моделирование и оптимизация теплоэнергетических установок. - М.: Энергия, 1978. - 416 с.

151. Правила 28-64. Измерения расхода жидкостей, газов и паров стандартными диафрагмами и соплами// М.: Изд. гос. ком. стандартов мер и измерительных приборов СССР.- 1964. - 148 с.

152. Радин Ю.В.Опыт освоения парогазовых энергоблоков ПГУ-450Т/Ю.В. Радин, А.В. Давыдов//Электрические станции.-2009.-№9.- С.22-26.

153. Рас, Гупта. Оптимальное проектирование ступеней осевой газовой турбины// Труды американского общества инженеров-механиков. Энергетические машины и установки.- 1980.- № 4.- С. 35-52.

154. Резник А.Г. Исследование структуры потока и потерь энергии в двухступенчатом турбинном отсеке: Дис. ... канд. техн. наук. - Л.- 1972. - 182 с.

155. Ржезников Ю.В. Оптимизация газодинамических параметров последней ступени паровой турбины//Ю.В. Ржезников, М.С. Индурский// Теплоэнергетика.- 1972.- № 4.- С. 79-81.

156. Ривкин С.А.Термодинамические свойства воды и водяного пара/С.А. Ривкин, А.А. Александров// М.: Энергия.- 1976. - 79 с.

157. Ривкин С.А. Уравнения состояния воды и водяного пара для машинных расчетов процессов и оборудования электростанций// С.А. Ривкин, Е.А. Кремневская// Теплоэнергетика.- 1977.- № 3.- С. 69-73.

158. Садовничий В.Н. Исследования пространственных течений и потерь энергии в группе турбинных ступеней средней веерности: Дис. ... канд. техн. наук. - Л., 1978. - 186 с.

159. Самойлович Г.С. Возбуждение колебаний лопаток турбомашин// М.: Машиностроение.- 1975. - 288 с.

160. Самойлович Г.С.О коэффициентах расхода через разгрузочные отверстия турбинных дисков// Г.С. Самойлович, В.И. Морозов// Теплоэнергетика.-1957.- № 8.- С. 18-23.

161. Самойлович Г.С. Профильные потери при нестационарном обтекании активных решеток//Г.С. Самойлович, Л.Д. Яблоков, В.Г. Работаев// Теплоэнергетика.- 1977.- № 2.- С. 40-42.

162. Сахаров А.М.Тепловые испытания паровых турбин//М.:Энергоиздат.-1990.- 238с.

163. Семченков Ю.М. Перспективы развития АЭС с ВВЭР/ Ю.М. Семченков, В.А. Сидоренко// Теплоэнергетика.- 2011.- №5.

164. Симою Л.Л. Повышение экономичности теплофикационных турбин с двухпоточным ЦНД/Л.Л.Симою, В.Ф.Гуторов, Е.И.Эфрос, Г.Д.Баринберг, В.В.Кортенко, В.Д.Гаев, Ю.Н. Неженцев, В.Н. Плахтий//Теплоэнергетика. -2000.-№11. - С. 14-17.

165. Симою Л.Л.Влияние саблевидности сопловых лопаток на работу последней ступени паровой турбины/ Л.Л. Симою, Н.Н. Гудков, М.С. Индур-ский, В.П. Лагун, В.Д. Гаев//Теплоэнергетика.- 1998.- № 8.- С. 37 - 41.

166. Сироткин Я.А. Аэродинамический расчет лопаток осевых турбомашин// М.: Машиностроение.- 1972. - 448 с.

167. Сироткин Я.А. Одномерный проверочный расчет охлаждаемых газовых турбин// Изв. АН СССР, Энергетика и транспорт.- 1980.- № 1.- С. 137-149.

168. Степанов Г.Ю. Гидродинамика решеток турбомашин// М.: Физматгиз.-1962. - 512 с.

169. Стодола А. Паровые турбины// С. -Петербург: Столичная скоропечатня, 1904. - 253 с.

170. Стратегия развития атомной энергетики России в первой половине XXI века//Бюллетень Центра общественной информации по атомной энергетике.-М.: ЦНИИатоминформ.-2000.- №6.

171. Типовая энергетическая характеристика турбоагрегата К-300-240 ЛМЗ (для турбин до заводского № 1198). СПО ОРГРЭС.- Мосва.- 1967.

172. Тихомиров Б.А.Метод решения прямой осесимметричной задачи расчета параметров потока в каналах с произвольной формой ограничивающих по-верхностей//Тр. ЛКИ.-1977.-вып. №9.

173. Топунов А.М.Разработка и экспериментальная оценка численного метода решения обратной осесимметричной задачи в осевой турбинной ступени при задании скорости/А.М.Топунов, Б.А. Тихомиров, Н.П. Нечаев//Изв. АН СССР. Сер. Энергетика и транспорт.-1975.-№1.

174. Топунов А.М. К вопросу определения оптимальной закрутки потока за турбинной ступенью. - Теплоэнергетика, 1967, № 5, с. 29-33.

175. Траупель В. Тепловые турбомашины, т. 1. - М., - Л.: Энергия, 1961. -343 с.

176. Трояновский Б.М. Обобщенные графики экономичности одновенечных ступеней МЭИ. - Теплоэнергетика, 1959, № 6, с. 29-34.

177. Трояновский Б.М. Турбины для атомных электростанций. - 2-е изд., пе-работ. И доп. - М.: Энергия, 1978. - 232 с.

178. Трухний А.Д., Романюк А.А.Расчет тепловых схем утилизационных парогазовых установок.-М.:Издательский дом МЭИ.-2006.

179. Трухний А.Д.Теплофикационные паровые турбины и турбоустанов-ки/А.Д. Трухний, Б.В. Ломакин//.-М.:Издательство МЭИ.-2002.-540 с.

180. Турбины тепловых и атомных электрических станций: Учебник для вузов.-2-е изд., перераб. И доп./А.Г.Костюк, В.В.Фролов, А.Е. Булкин,

А.Д.Трухний; Под ред. А.Г.Костюка, В.В. Фролова.-М.: Издательство МЭИ.-2001.-488 с.

181. Федеральная целевая программа «Развитие атомного энергопромышленного комплекса России на 2007-2010 годы и на перспективу до 2015 года». Утверждена постановлением Правительства Российской Федерации №605 от 6 октября 2006 г.

182. Филиппов Г.А.Мощность и экономичность быстроходных паровых турбин/ Г.А. Филиппов, О.И. Назаров, В.М. Беркович, В.Д. Гаев// Росэнергоатом, 2004, № 11, с. 26 - 29.

183. Хадди Дж. Нелинейное и динамическое программирование// М.: Мир.-1967. - 506 с.

184. Хорлок Д.Х. Осевые турбины// М.: Машиностроение.- 1972. - 212 с.

185. Цветков А.М. Паровые турбины для электростанций: опыт производства и перспективы развития/ А.М. Цветков, А.С. Лисянский, В.Д. Га-ев//Международная конференция "Power-GEN EUROPE". Тез.докл.конф. Милан, Италия.- 2005.

186. Чупирев Д.А. Проектирование и тепловые расчеты стационарных паровых турбин. - М.: Машгиз, 1953. - 190 с.

187. Шквар А.Н. К вопросу оптимизации турбинной ступени при закрутке направляющих и рабочих лопаток// Тр. Николаев. Кораблестр. Ин-та.- 1972.-вып. 51.- С. 43-47.

188. Шлихтинг Г. Теория пограничного слоя// М.: Наука.- 1974. - 702 с.

189. Шубенко А.Л.Профилирование плоских решеток в задаче построения математической модели ступени/ А.Л. Шубенко, Ф.А. Стоянов, А.В. Кудрен-ко, И.И. Роговой// Проблемы машиностроения, вып. 1, Наукова думка.- Киев.- 1975.- С. 58-62.

190. Шубенко-Шубин Л.А. Об оценке профильных потерь в турбинной решетке, обтекаемой нестационарным потоком/ Л.А. Шубенко-Шубин, Ф.А. Стоянов//Энергомашиностроение.- 1972.- № 1.- С.24-28.

191. Шубенко-Шубин Л.А.Оптимальное проектирование последней ступени мощных паровых турбин/Л.А. Шубенко-Шубин, А.А. Тарелин, Ю.П. Анти-пцев//Киев: Наук. Думка,.-1980. - 228 с.

192. Щегляев А.В. Паровые турбины// М.: Энергия, 1976. - 357 с.

193. Энергетическая стратегия России на период до 2030 года. Утверждена распоряжением Правительства РФ от 13.11.2009 г.

194. Юза Я. Уравнения термодинамических свойств воды и водяного пара, предназначенные для вычислительных машин// Теплоэнергетика.- 1967.- № 1.- С. 80-86.

195. Petrenya Yu.K.Modern Methods for Constructing and Modernizing Flow-Through Parts of Steam Turbines/ Yu.K. Petrenya, V.D.Gaev //Power Technology and Engineering.- Vol. 50.- №6.-March.- 2017.-P. 625-628.

196. Melnikov A.V.Modernization of The 300-MW power generating units at the Konakovo State Regional Electric Power Plant/A.V.Melnikov, G.D.Avrutsky,M.V.Lazarev,I.A.Savenkova,M.V.Lazareva,L.L.Simoyu,V.D.Gaev// Power Technology and Engineering,Vol. 46.-Issue 5.- January 2013.-p. 387-391.

197. Lipets A.U. The Second Reheat of Steam/A.U. Lipets, S.M. Kuznetsova, D.M. Budnyatski, V.D. Gaev, V.I. Dlugosel'skii//VGB PowerTeh.- 2004.- № 4.-Р. 76-77.

198. Epiphanov V.K. Effect of deflector vane geometry on performance of large-scale turbine exhaust hood at transonic flow conditions: air-test experiments end 3D numerical simulation / V.K. Epiphanov, V.D. Gaev, A.S. Lissyanskii, A.I. Kirillov//(Fifth European Turbomachinery Conference, ETS-5, 18-21 March 2003, Prague).

199. Lipets A.U. Turbine installation for power units of elevated efficiency/ Lipets A.U., D.M. Budnyatski, V.D. Gaev//Thermal Engineering.-2002.-T.49.-№6.-P.-483-485.

200. Vertkin M.A.The PGU-490 combined-cycle installation for the Shchekino district power station/ M.A.Vertkin, Gaev V.D., Gudkov N.N., Ermolaev A.A., Lebedev A.S.//Thermal Engineering.-1998.-T.45.-№8.-P.-645-650.

201. Simoyu L.L.The influence of the saber shape of the nozzle vanes on the performfn of the last stage in a steam turbine/ L.L. Simoyu, Gaev V.D., Gudkov N.N., Indurskii M.S., Lagun V.P.//Thermal Engineering.-1998.-T.45.-№8.-P.-659-664.

202. ANSI/ASME PTC-6: Steam turbines/ The American Society of Mechanical Engineers. - New York.-1976.

203. Boss M.Steam Turbines for STAG Combine-cycle Power Systems||GER-3682E.-1996.

204. Craig H.R.M.Performance esnimation of axial flow turbines/ H.R.M.Craig, H.J.A Cox//The Institution of Mechanical Engineers/Proceedings.-1970.-Vol. 185.-№ 1.- P.407-424.

205. DIN 1943:Warmetechnische an Dampfturbinen.Beuth.-Berlin|Koeln/-1975.

206. IAPW Industrial Formulation 1997 for the Thermodynamic Properties of Water and Steam/ Executive Secretary R.B. Dooley. Electric Power Reseach Institute. Palo Alto. CA 943, USA.

207. ISO R 541: Measurement of fluid by means of orifice plates and nozzlts. ISO/-1986.

208.Jung A.Simulation of 3D unsteady stator/rotor interaction in turbomachinery stages of arbitrary pitch ratio/J.F. Mayer, H. Stetter//ASME Pap.-1966.-96-GT-069.-12p.

209. Sonderdruck aus Taschenbuch Maschinenbau. Band 2. Stromungsmaschinem. Von Prof. Dr-Ing. W.Albring U.A. VEB VERLAG TECHNIK BERLIN, 1976, s. 289-544.

210. Aerothermodynamische Begrenzungen von Abmessungen der letzten Stufe einer Kondensationsturbine. von S. Perycz, Gdansk, Warme Band, Heft 6, 1991,s.71-76.

Приложение

«УТВЕРЖДАЮ»

Заместитель Генерального директора ПАО «Силовые машины» - ЗТЛ, ЛМЗ, Энергомашэкспорт»,

_ Култышев А.Ю.

2017г.

Акт о внедрении

результатов диссертационной работы

Настоящий акт составлен в том, что результаты диссертационной работы на соискание ученой степени доктора технических наук Главного специалиста ПАО «Силовые машины» Гаева Валерия Дмитриевича на тему «Разработка и модернизация проточных частей для повышения эффективности и функциональности паровых турбин» внедрены и используются в настоящеее время в ПАО «Силовые машины» (завод ЛМЗ) при создании паровых турбин для ТЭС, АЭС и ПГУ.

Главный конструктор паровых турбин

Обратите внимание, представленные выше научные тексты размещены для ознакомления и получены посредством распознавания оригинальных текстов диссертаций (OCR). В связи с чем, в них могут содержаться ошибки, связанные с несовершенством алгоритмов распознавания. В PDF файлах диссертаций и авторефератов, которые мы доставляем, подобных ошибок нет.