Общие выводы и рекомендации.

Исходя из целей и задач настоящих комплексных тепломеханических исследований на основании анализа полученных на турбоагрегате №1 натурных данных с той или иной степенью вероятности можно констатировать следующее.

1. Область проблемных вопросов при оценке тепломеханического состояния определяется факторами имеющими место в холодном состоянии (конструкционно-монтажные факторы) и режимными факторами возникающими в переменных и нестационарных режимах эксплуатации турбоагрегата.

   1. В сфере конструкционно-монтажных факторов прямо влияющих на эксплуатационные свойства турбины исследования выявили:

• изначальное положение цилиндров высокого и среднего давления имеет существенные отклонения от нормативных конструктивных осей, как в аксиальном, так и в поперечном направлении. Реальные положения осей цилиндров ВД и СД в холодном состоянии а также соответствующим им корпусов подшипниковых опор (система «корпус-фундаментная плита-ригель») имеют предварительные уклоны в сторону генератора на величины порядка миллиметры на погонный метр боковые уклоны цилиндров в зоне опорных лап ЦВД и ЦСД имеют уклоны слева на право (смотри от регулятора) того же порядка (конкретные данные см. Раздел 3).

Такое исходное состояние необходимо признать неудовлетворительным и препятствующем правильной реновации механического состояния турбины по формулярным данным и требованиям Т.У.

1.2. В сфере режимных факторов переменного и нестационарного характера исследования выявили следующее:

• при прогреве металла турбины и фундамента происходят существенные по величине изменения высотных положений узлов цилиндров и подшипниковых опор совместно с фундаментными ригелями в зависимости от текущего температурного состояния турбины и фундамента. Эти изменения носят непериодический характер, отличающийся от исходного теплового состояния турбины. В зависимости от исходного теплового состояния (пуск и прогрев из холодного состояния, естественное остывание после останова без расхолаживания, расхолаживания, пуск и прогрев после расхолаживания) имеет место несовпадение положения цилиндров и опор в сопоставимых температурных состояниях. Это может указывать на наличие нерасчётных люфтов и повышенных зазоров в узлах и элементах турбоустановки (вертикальные и продольные шпоночные узлы цилиндров и опор, присоединённые трубопроводы и их подвески, нерасчётные холодные и горячие натяги). При этом дефектов механического и динамического характера в узлах сочленения цилиндров и опор (поперечные шпонки) не выявлено. Цилиндры и их опоры воспринимают действие силовых факторов, как единая система.

Линейные тепловые перемещения корпусов опор ЦВД и ЦСД (№1, №2) при прогреве машины с холостого хода и расхолаживания под нагрузкой происходят без существенных заеданий (по поверхностям скольжения) и защемлений (в направляющих шпонках). Однако при естественном остывании процесс возврата опор при остывании металла турбины происходит скачкообразно с нелинейными значениями задержек (по перемещению) при этом график изменения температуры металла соответствует расчётному. Такое положение прямо указывает на то, что силы трения в узлах сопряжения стульев и фундаментных плит находятся вблизи предельно допустимых и только наличие динамических зазоров (виброзазоров) при достаточно высокой вибрации подшипниковых опор не позволяют проявляться этим дефектам на работающей машине. Такое состояние может приводить к перманентному (от останова к останову) недовозврату опор к исходному расчётному состоянию и накоплению остаточных деформаций, как самих цилиндров, так и подшипниковых опор, что в свою очередь может создавать неконтролируемое состояние по проточной части и на валопроводе при соблюдении типовых условий пусков. Косвенным подтверждением вышесказанного является наличия зоны неперемещения стула в начальной стадии изменения температурного режима, что может объясняться именно необходимостью создание предварительных внутренних напряжений в металле для преодоления повышенных сил инерции в узлах сопряжения и поверхностях скольжения.

• динамическое состояние турбины определяемое состоянием валопровода, с одной стороны и тепломеханическим состоянием цилиндров и опор с другой стороны, и проявляющиеся в виде вибрации в данном случае примерно на 30% связано с силовым фактором от дисбаланса валопровода и кинематического возмущения от расцентровок осей роторов и примерно на 70% от упругих деформаций корпусов подшипников и цилиндров при изменении их температурного состояния, и проявляющейся в виде доминирования в спектре вибрации составляющих второго и более порядков. Кроме того имеют место признаки динамических деформаций поперечных ригелей опор №1 и №2 (типа кручение).

В причинно-следственных связях динамического состояния машины вибросостояние явно является следственной.

Обобщая результаты исследования можно утверждать, что главной задачей реновации механического состояния и эксплуатационного ресурса турбины, как в холодном, так и в горячем состоянии являются по степени важности:

• восстановление конструктивно-монтажных характеристик турбины;

• снижение сил трения в поверхностях скольжения и узлах сопряжения цилиндров и опор для предотвращения нерасчётных линейных и пространственных деформаций, для повышения эксплуатационной маневренности турбины и создания запаса для длительной и стабильной эксплуатации;

• введение расчётных поправочных коэффициентов для центрирования осей роторов валопровода в холодном состоянии с учётом хронических и неустранимых индивидуальных тепловых расцентровок.