Указом Президиума Верховного совета СССР от 28 декабря 1977 г. НПО ЦКТИ им. И.И. Ползунова было награждено орденом  Октябрьской Революции.
Системы принудительного парового охлаждения высокотемпературных участков паровых турбин

Для продления срока службы основных элементов паровых турбин и улучшения их эксплуатационных характеристик ОАО «НПО ЦКТИ» разработало и внедряет системы принудительного парового охлаждения (СППО) термонапряжённых участков роторов высокого и среднего давления турбин мощностью 60-800 МВт.

Для охлаждения в СППО используется собственный пар турбины. В качестве примера на рис.1 представлена схема СППО для охлаждения ЦВД и ЦСД турбины К-210-130 ЛМЗ, включающая в себя паропаровой теплообменник (ППТО). При использовании СППО только для охлаждения ЦСД, как понятно из рисунка, схема значительно упрощается.

Расходы охлаждающего пара, подаваемого в зону охлаждения, определяются путём расчётов по специальным программам и дозируются ограничительными шайбами, установленными на линиях подвода охлаждающего пара в цилиндр.

Работа СППО на всех режимах эксплуатации турбины осуществляется  автоматически, без вмешательства оперативного персонала.

Внедрение системы охлаждения:

  1. Снижает нагрев термонапряжённых участков роторов высокого и среднего давления и прилегающих узлов статора до уровня 450-4750С, что позволяет:

1.1.  Значительно снизить скорость ползучести металла и остаточного прогиба роторов.

1.2.  Увеличить остаточный ресурс роторов не менее чем в 2 раза, продлевая его до 350-400 тыс.часов.

1.3.  Снизить скорость ползучести металла и остаточного прогиба диафрагм.

1.4.  Практически исключить деформацию обойм уплотнений и каминных камер.

    Улучшением этих показателей повышается ресурс работы оборудования и снижаются затраты на ремонтные работы.

2.     Повышает тепловую экономичность турбины за счёт:

2.1.  Улучшения маневренных характеристик турбины на всех режимах её работы, что существенно снижает затраты тепла на этих режимах.

2.2.  Замещения пара горячих непроизводительных потоков в концевых и диафрагменных уплотнениях охлаждающим паром.

2.3.  Уменьшения входных осевых зазоров по проточной части (для однопоточных цилиндров).

2.4.  Снижения протечек через концевые уплотнения и щели в горизонтальных разъёмах цилиндров и диафрагм.

2.5.  Снижения присоса воздуха через неплотности каминных камер.

      Благодаря системе охлаждения на ГРЭС России продолжают работать ротора, которые 20 лет тому назад уже не могли быть использованы из-за быстрого нарастания прогиба.

      К настоящему времени СППО ЦСД внедрено на 52 турбинах, а СППО ЦВД ЦСД на 2 турбинах К-210-130 в Болгарии. ОАО «Силовые машины» поставляет в  Индию  новые  турбины  К–660–247, с двухпоточным ЦСД (tпп=565 – 574 0С) с установленными на них системами охлаждения, разработанными    ОАО «НПО ЦКТИ».

      Все принципиальные решения по СППО согласованы с заводами –изготовителями турбин и защищены патентами РФ. Коллектив разработчиков отмечен премией Правительства РФ в 1995 году.

      Годовой экономический эффект от внедрения СППО, например для турбины К-200-130,  где внедрялось охлаждение в ЦСД, составляет более 20 млн. руб.

Схема комплексной системы охлаждения


Температурные поля ротора СД турбины К-660-247 ЛМЗ ни режиме номинальной нагрузки:
  а) - без охлаждения, б) - с охлаждением