Особенности охлаждения паровых турбин на примере турбины СКР-100 на суперкритические параметры пара

摘要

Изложены основные принципы охлаждения высокотемпературных паровых турбин и конструктивные решения, заложенные при создании первой в мире охлаждаемой паровой турбины СКР-100 (Р-100-300). Показаны принципиальные различия между термодинамическими свойствами охлаждающей среды в паровых и газовых турбинах, а также предпочтительность исполнения проточных частей охлаждаемых цилиндров паровых турбин реактивными. Даны некоторые результаты ее эксплуатации и выводы из них. Эта турбина мощностью 100 МВт на начальные параметры пара около 30 МПа, 650°C с противодавлением 3 МПа была изготовлена Харьковским турбинным заводом в 1961 г. и успешно работала на Каширской ГРЭС до 1979 г., когда была выведена из эксплуатации во вполне рабочем состоянии. Для сравнения приведены некоторые данные об особенностях конструкции и результатах эксплуатации цилиндров сверхвысокого давления паровых турбин американских энергоблоков Philo 6 (изготовитель General Electric) и Eddystone 1 (изготовитель Westinghouse), близких по проектным начальным параметрам пара и времени ввода в эксплуатацию к турбине СКР-100. Показанные в эксплуатации высокая надежность и эффективность системы охлаждения, примененной в цилиндре сверхвысокого давления турбины энергоблока СКР-100, подтверждают правомерность и целесообразность принципов и конструктивных решений, заложенных при ее создании. По мере дальнейшего повышения температур рабочего пара реализация предложенного подхода к охлаждению многоступенчатых турбин позволит ограничить применение для крупных турбинных деталей новых более дорогостоящих жаропрочных материалов, необходимых для изготовления паровых котлов, а в некоторых случаях вообще отказаться от их использования.