СУДОСТРОЕНИЕ 6'2001
СУДОВЫЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ УСТАНОВКИ
Таблица 2
Сравнение исходных значений параметров а, р и Ыс с рассчитанными по формулам (5) и (6)
Параметры
Погреш-
Тип траулера а в Ч ность
ч
Исход- Рас- Исход- Рас- Исход- Рас- %
ное четное ное четное ное четное
РТМ «Атлантик» 8,6 9,43 1,4 1,51 0,86 0,862 0,2
БМРТ «Маяковский» 14,6 12,8 5,7 4,8 0,719 0,722 0,4
РТМС «Прометей» 23,8 27,3 7,7 8,6 0,756 0,76 0,6
БАТ «Пулковский 23,4 18,5 7,6 5,5 0,755 0,770 2,0
меридиан»(2 ГД)
БАТ «Пулковский 13,2 15,4 7,6 8,1 0,635 0,655 3,1
меридиан» (1 ГД)
БАТМ «Баженовск» 35,0 32 14,6 14,0 0,747 0,76 1,7
(2 ГД)
БАТМ «Баженовск» 9,5 10,2 4,0 3,8 0,811 0,83 2,3
(1 ГД)
Таким образом, для теоретического описания распределений нагрузок больших рыболовных траулеров на переходах и промысле и
средних рыболовных траулеров на переходах рекомендуется применять одномодальное бета-распределение.
Для описания распределений нагрузок на промысле средних рыболовных траулеров рекомендуется применять двугорбое распределение, полученное усреднением двух бета-распределений.
Применив полученные обобщенные регрессионные зависимости, можно на стадии проектирования или в начале эксплуатации судна рассчитать законы распределения нагрузок их ГД.
Литература
Маницын В. В, Музалевский Н. В, Соболен-ко А. Н. Анализ режимов работы главных и вспомогательных двигателей СТР типа «Альпиниста/Экспресс-информация. Сер. Эксплуатация флота и портов рыбной промышленности. М.: ЦНИИИТЭИРХ, 1984. Вып. 7. Маницын В. В, Музалевский Н. В. Исследование эксплуатационных нагрузок главных и вспомогательных двигателей БМРТ «Баже-новск»//Экспресс-информация. Сер. Техническая эксплуатация флота. М.: ЦНИИИТЭИРХ, 1989. Вып. 8.
Маницын В. В, Музалевский Н. В. Исследование эксплуатационных нагрузок ГД и ВДГ БМРТ пр. 394 типа «Маяковский»//Рыбное хозяйство. 1989. № 5.
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ КОНВЕРТИРУЕМОЙ ТЕХНИКИ ВМФ ДЛЯ НУЖД МАЛОЙ ЭНЕРГЕТИКИ
И. Р. Кувайцева, С. Х. Сизова, Б. Г. Соколов, канд. техн. наук, В. М. Юрочкин (ЗАО «Завод "Киров-Энергомаш"»)
УДК 629.5.03-81.002.8:621.311.22-181.4
Исторические события, происходящие в нашей стране уже второе десятилетие, затронули все без исключения отрасли производства и сферы жизни, включая военно-морской флот. Сокращение возможностей страны, изменение политической ситуации в мире и, как следствие, вывод из действия большого количества еще не отработавших свой срок службы образцов военно-морской техники привели к необходимости решения проблемы утилизации оборудования кораблей.
Специфика эксплуатации во второй половине XX века кораблей ВМФ, особенно крупных, заключалась в том, что доля режимов работы на нагрузках, близких к максимальным, была невелика. В основном главные энергетические установки объектов эксплуатировались на мощностях, значительно ниже 50%. Такие условия (щадящие) привели к тому, что корабельные паровые турбогенераторные установки (ТГУ) имеют
выработку ресурса в пределах 10— 20%, реже 30%, и находятся в хорошем состоянии. Исключение составляют объекты, где допускались нарушения условий эксплуатации, приведшие к повреждениям ответственных узлов ТГУ. Подавляющее большинство оборудования ТГУ, выполненного из высококачественных материалов, еще можно эксплуатировать, однако его использова-
ние на кораблях ВМФ в силу ряда причин невозможно.
Наличие большого количества ТГУ в пригодном состоянии, наряду с проблемами в энергетике страны, подтолкнуло к поиску сфер использования этого оборудования. Требования высокой маневренности и компактности, предъявляемые к турбоагрегатам ВМФ, не позволяли достигать в них КПД на уровне паровых турбин для стационарных установок. Поэтому применение таких ТГУ целесообразно на станциях, где топливная составляющая не является определяющей в стоимости эксплуатационных расходов. В первую очередь, такие станции могут быть созданы на базе отопительных котельных, в которых производимый в котлах пар со сравнительно высокими давлением и тем-
Рис. 1. Эскиз проточной части конвертируемой турбины. Жирной штриховой линией ограничены вырезаемые части ротора и статора турбины
СУДОВЫЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ УСТАНОВКИ
СУДОСТРОЕНИЕ 6'2001
Основные характеристики ТГУ, использующих турбины с кораблей, выведенных из состава ВМФ
Наименование Местонахождение предприятия — потенциального заказчика турбогенераторной установки
Камчатская область Пермь Московская область Ставропольский край
Паужет- ская ГеоТЭС — №1 ГеоТЭС — №2 Вилючинск
Индекс базового проекта Тип А Тип Б Тип Б Тип А Тип А Тип А
Мощность ТГУ, кВт 5700 5300 5900 6200 5000 4000
Расход пара, кг/с 23,9 13,9 19,4 27,8 20,8 18,3
Параметры свежего пара
перед турбиной:
давление, МПа 0,22 0,82 1,28 0,98 1,18 0,69
температура, °С 122 172 194 220 235 250
Давление пара перед первой 0,18 0,77 1,2 0,92 1,11 0,65
ступенью турбины, МПа
Давление пара за турбиной, 0,015 0,01 0,05 0,15 0,15 0,07
МПа
Частота вращения ротора 3000 3000 3000 3000 3000 3000
турбины, об/мин
Удельный расход пара на 15,1 9,4 11,9 16,1 15,0 16,5
турбину, кг/(кВт-ч)
Используемые реактивные 7—11 3 — 11 1—8 1—8 1—6 2—7
ступени турбины
Срок службы турбины, годы > 25
Срок окупаемости капитальных < 1
вложений, годы
пературой дросселируется и охлаждается до параметров, необходимых потребителю. Включение параллельно редукционно-охладительному устройству ТГУ позволит вырабатывать электрическую энергию, а отработавший пар после этой установки будет подаваться потребителям.
Проточная часть турбины одного из проектов, условно названная «типа А», приведена на рис. 1. Одноцилиндровая турбина состоит из внутреннего (прочного) и наружного (легкого) корпусов, имеет ступени переднего и заднего ходов. Турбина переднего хода состоит из активной регулирующей ступени и одиннадцати реактивных ступеней. За седьмой ступенью имеется камера для перепуска в проточную часть протечек пара из камеры уплотнений думмиса. Турбина заднего хода — двухвенечная ступень Кертиса. На рис. 1 показан вариант доработки проточной части для обеспечения пропуска необходимого расхода пара для Паужетской геотермальной электростанции (ГеоТЭС).
В последних четырех ступенях предприняты меры по влагоудале-нию, направленные на повышение эрозионной стойкости лопаток. В зависимости от года выпуска турбоагрегатов входные кромки лопаток защищаются: на более ранних изделиях — твердым сплавом Т15К6 по ГОСТ 3882—67; на поздних — закалкой токами высокой частоты. Как показали модельные испытания и практика эксплуатации, лопатки, закаленные токами высокой частоты, лучше сопротивляются эрозионному воздействию.
Указанные мероприятия по защите от эрозии особенно актуальны при использовании этих турбин в качестве приводов электрогенераторов, работающих на постоянной номинальной частоте вращения, в отличие от использования их на кораблях, где большую часть времени эксплуатация ТГУ происходила при пониженной частоте вращения.
В таблице приведены характеристики ТГУ, условно названных «типа А» и «типа Б». Используемые в них корабельные турбины спроектированы на номинальные частоты вращения, значительно превышающие 3000 об/мин, и имеют эффективный КПД на фланце 0,77—0,78. ТГУ типа А могут пропустить большие
объемные расходы пара, ТГУ типа Б — меньшие.
При понижении частоты вращения турбопривода до 3000 об/мин (безредукторное исполнение ТГУ) эффективный КПД снижается на 5— 10% (относительных), зато существенно возрастает эрозионная стойкость. Для сохранения проектной экономичности требуется введение одноступенчатой редукторной передачи, но при этом снижается эрозионная стойкость и повышаются капитальные затраты на создание мини-электростанции (мини-ТЭЦ). С учетом изложенного, решение о введении редуктора принимается индивидуально по каждому проекту.
В таблице приведены несколько вариантов потенциального использования корабельных ТГУ для мини-ТЭЦ с ТГУ мощностью 4—6 МВт. Они характеризуют достаточно большой разброс параметров пара перед и за турбоустановкой. В настоящее время ведутся работы по изготовлению ТГУ для Паужетской ГеоТЭС, по остальным вариантам идут проектные и предпроектные работы.
Минимальные параметры пара характерны для Паужетской ГеоТЭС, максимальные — для станций, создаваемых на базе отопительных
котельных. Имеются варианты конденсационных и противодавленчес-ких турбин. В вариантах противодав-ленческих турбин, а также конденсационных, где тепло конденсации используется на нужды теплофикации, сниженная экономичность корабельных турбин не имеет определяющего значения, что характерно и для геотермальных ТЭС, так как на них затраты на производство пара минимальны. Давление конденсации пара для ГеоТЭС определялось исходя из достижения при требуемом объемном расходе пара через последний рабочий венец турбины критического истечения. Естественно, что низкопотенциальное тепло конденсации использовать затруднительно, поэтому применение корабельного оборудования направлено на снижение капитальных затрат, что важно в период общей нехватки финансов.
Доработка корабельной турбины заключается в исключении (срезании) лишних для данного варианта ступеней, модернизации трубопроводов подвода и отвода пара, а при необходимости — во введении отборов пара.
На рис. 2 приведен общий вид ТГУ со стопорно-регулирующим клапаном, установленным непосредст-
судостроение 6-2Ü0! СУДОВЫЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ УСТАНОВКИ
Рис. 2. Компоновка ТГУ мощностью 6 МВт:
1 — подвод пара; 2 — стопорно-регулирующий клапан;3 — турбина; 4 — генератор; 5 — отвод пара
венно на турбине. В данном случае это новый клапан, однако иногда возможно применение и корабельных клапанов при соответствующей доработке.
В проекте основное внимание обращено на проблемы модернизации турбины, но, за исключением турбины и клапана, многие элементы корабельного турбозубчатого агрегата могут быть применены без значительной доработки с проведе-
нием (при необходимости) восстановительного ремонта по результатам ревизии оборудования.
В целом, для со
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.