Эксπир
Регистрация / Вход

Научно-техническое обоснование и разработка принципов создания систем охлаждения высокотемпературных паровых и газовых турбин и использованием водяного пара

Стадии проекта
Предложение принято
Конкурс завершен
Проект закончен
Продолжительность работ
2007 - 2008, 18 мес.
Бюджетные средства
16 млн
Внебюджетные средства
6 млн

Разработка экспериментально подтвержденной методики расчета и анализ принципиальных технических решений для систем охлаждения элементов проточной части паровых и газовых турбин с температурой рабочего тела 1700°С с использованием воды и водяного пара

Соисполнители

Организация
ЗАО НПВП "Турбокон"
Организация
ПАО "НПО "Сатурн"

Этапы проекта

1
26.04.2007 - 07.12.2007
Проведен анализ технических решений по существующим и перспективным схемам комбинированных энергетических установок и системам охлаждения теплонапряженных элементов турбин, входящих в их состав. По результатам анализа выбрана конструкция перспективной газовой и паровой турбины и системы охлаждения сопловой лопатки первой ступени газовой турбины. Проведены численные газодинамические и тепловые расчеты.
Разработана методика численного теплового и гидравлического расчета сопловой лопатки газовой турбины с дефлектором и вихревой матрицей. Проведены тепловые и гидравлические расчеты лопатки выбранной конструкции.
Проработана конструкция системы охлаждения сопловой лопатки паровой турбины с закруткой потока в осесимметричных каналах, проведен оценочный расчет эффективности охлаждения лопатки и выполнен предварительный численный расчет.
Выбраны низкотеплопроводные покрытия для лопаток высокотемпературных турбин.
Развернуть
2
01.01.2008 - 31.05.2008
Разработана уточненная методика термогазодинамического расчета высокотемпературных паротурбинных установок с охлаждаемыми ступенями, учитывающая впрыск используемого для охлаждения низкотемпературного водяного пара в проточную часть. Выполнена предварительная опытная проверка влияния воздействия высокотемпературного водяного пара за кислород–водородным пароперегревателем на прочностные характеристики конструкционных материалов, позволившая определить предельно допустимый из соображения прочности подогрев перегретого водяного пара для образцов из различных сплавов. Результаты исследований подтвердили возможность применения низколегированной аустенитной нержавеющей стали на никелевой основе (12Х18Н10Т) в диапазоне температуры (600–900?С). С повышением температуры сверх отмеченного диапазона необходимо использовать высоколегированные и жаропрочные сплавы с нанесением теплозащитных керамических покрытий современного типа.
Развернуть
3
01.06.2008 - 31.10.2008
Разработана экспериментально подтвержденная методика охлаждения лопаток газовых и паровых турбин с температурой до 17000С с использованием водяного пара.
Определены основные критериальные зависимости для расчета эффективности пленочного охлаждения.
Разработана конструкторская документация на циклонные сопловые лопатки охлаждаемые паром и воздухом.
Разработан эскизный проект системы охлаждения высокотемпературной паровой турбины.
Составлен проект задания на ОКР системы охлаждения лопаточных венцов высокотемпературной паровой турбины.
Развернуть

Программа

Программа "Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007-2013 годы"

Программное мероприятие

1.6 Проведение проблемно-ориентированных поисковых исследований и создание научно-технического задела в области энергоэффективности, энергоснабжения и ядерной энергетики
Тема
Научно-техническое обоснование и разработка принципов создания систем охлаждения высокотемпературных паровых и газовых турбин с использованием водяного пара
Продолжительность работ
2007 - 2008, 18 мес.
Бюджетные средства
32 млн
Количество заявок
3
Тема
Разработка научных основ моделирования многофазных течений и управления газодинамическими и теплофизическими процессами в паровых турбинах.
Продолжительность работ
2008, 3 мес.
Бюджетные средства
1,2 млн
Количество заявок
1
Тема
Разработка принципиальных научно-технических решений по созданию гибридных угольно-газовых и угольно - водородных энергоблоков с целью повышения их КПД.
Продолжительность работ
2013, 8 мес.
Бюджетные средства
40 млн
Количество заявок
4
Тема
Решение концептуальных задач проектирования тепловых турбин методами вычислительной аэродинамики и теплофизики.
Продолжительность работ
2008, 3 мес.
Бюджетные средства
1,2 млн
Количество заявок
0
Тема
Разработка и внедрение новой технологии изготовления лопаток турбины и компрессора для перспективных газотурбинных двигателей.
Продолжительность работ
2011 - 2013, 26 мес.
Бюджетные средства
147 млн
Количество заявок
1