Исследование влажно-парового потока в последней ступени ЦНД экспериментальной паровой турбины

Представлена система для измерения фракционного состава влажно-парового потока в последней ступени ЦНД экспериментальной паровой турбины. Влажно-паровой поток представляет собой суперпозицию двух фракций: первичной влаги (возникающей при конденсации пара в процессе расширения пара в проточной части) и вторичной влаги (образующейся при сходе и дроблении пленок, срывающихся с поверхности направляющих и рабочих лопаток турбин в процессе поверхностной конденсации). Определение параметров процессной влаги (распределение капель по размерам и объемная концентрация) базируется на измерении оптической прозрачности влажно-парового потока. Регистрация размеров и скорости движения вторичных капель основана на импульсной фоторегистрации потока. Измерительный комплекс состоит из двух типов оптических зондов (для регистрации параметров первичной и вторичной влаги), а также блоков измерительной аппаратуры, управляющих компьютеров, ПО и вспомогательных систем. Управление работой комплекса осуществляется дистанционно из пульта управления. Представленный комплекс более 20 лет используется на стенде модельной турбины ОАО «НПО ЦКТИ». Настоящая работа посвящена проведению измерений на экспериментальной турбине ЭТПН-5 АО «Силовые машины». Перед и за последней ступенью были установлены зонды, регистрирующие параметры первичной влаги, а в межвенцовом зазоре установлен зонд, измеряющий параметры вторичной влаги. Получены экспериментальные данные по распределению размера капель и степени влажности первичной влаги по высоте канала перед и за последней ступенью. Приведены распределения эрозионно-опасных капель по размерам, скоростям и направлению движения в межвенцовом зазоре.

1. Качуринер Ю. Я. Паровые турбины: особенности работы влажно-паровых ступеней, СПб: Энерготех 2015: 25 - 35.

2. Hoznedl M., Kolovratni'k M. Influence of wet steam on the five-stage steam turbine efficiency. Proceedings of the ASME Turbo Expo 2018: Turbomachinery Technical Conference and Exhibition GT2018, 2018, Oslo.

3. Бокучава Н. Ю., Терентьев А. В. Автоматизированный комплекс для измерений структурно-кинематических параметров влажно-паровых потоков в модельных и натурных турбинах. II Всероссийская специализированная научно-практическая конференция молодых специалистов (с международным участием) «Современные технологии в энергетике» Сборник докладов, Москва, ОАО «ВТИ», 29 - 30 марта 2018 г.