냉각 상태에서 시작할 때 K-200-130 터빈의 중압 로터에서 열 응력의 계산 연구

이 논문은 K-200-130 터빈의 중압 로터에서 온도 및 응력 분포에 대한 연구에 전념하고 있으며, 이는 이 장비의 내구성을 예측하고 서비스 수명을 초과하여 운영을 연장하는 데 상당히 중요합니다. 로터의 가장 하중이 큰 부분에 대한 기하학적 모델이 개발되었습니다. 이는 샤프트 목의 중간에서 좌굴 베어링 영역까지 그리고 5단 디스크까지 포함됩니다. 냉각 상태에서 시작하는 동안 로터의 열 및 응력-변형 상태에 대한 연구는 유한 요소 방법을 사용하여 2차원 형식으로 수행되었습니다. 시작 중의 비정상적인 열전도 문제를 해결하였습니다. 얻어진 결과는 가변 작동 조건에서 꽤 균일한 열 상태를 나타냅니다. 가장 큰 온도 구배(1200–2200 K/m)는 로터 푸시에서 터빈 발전기가 전력 시스템과 동기화될 때까지의 시점에서 관찰됩니다. 터빈 발전기가 최대 30 MW의 전력을 로드한 후에는 온도 장의 불규칙성이 감소하고 점진적인 안정화가 관찰됩니다. 정격 증기 매개변수에서 작동할 때 최대 금속 온도는 제어 단계 영역에서 508 °C이며, 그로부터 거리 증가 시 감소합니다. 로터의 응력-변형 상태는 스타트업 시 온도 필드의 불균일성, 열 팽창에 의한 응력 및 원심력 고려하여 평가되었습니다. 가장 높은 응력은 터빈이 공회전 상태에 도달할 때 로터의 열 보상 홈 및 제어 게이트 영역에서 관찰되며 440–472 MPa에 이릅니다. 이 지역이 터빈 시작 작업 중 링 균열의 핵 생성 가능성이 가장 높은 지역임을 주목했습니다. 그 후, 터빈 유닛이 정격 출력을 달성함에 따라 응력 수준이 점진적으로 감소합니다. 정지 상태에서의 작동 중 로터의 가장 하중이 큰 영역은 제어 단계 아래의 축 매립 구멍과 그 다이어프램 씰 영역(121–134 MPa)입니다.