Turbiny ŠKODA – Technický rozvoj a nový design

1. Turbiny ŠKODA – Technický rozvoj a nový design

2. Technický rozvoj • Jak je organizován výzkum a vývoj v ŠPWR? • Formou projektů s jasně definovaným cílem: • Nosné projekty: • Turbiny velkého výkonu s vysokou účinností • Turbiny velkého výkonu s vysokými vstupními parametry • Tyto projekty podporovány granty • Unifikace industriálních turbin/turbin malého výkonu • Dynamika lopatek • Koncový stupeň 1220 mm/NT díl • Další projekty – technologie , výměníky… • Výsledky vývoje a další postup: • Turbiny velkého výkonu s vysokou účinností: • Hlavním driverem je využití počítačově podporovaných numerických výpočtů proudění (CFD)

3. Výpočty proudění a zvyšování účinnosti • Zvládnut nestacionární výpočet turbinového stupně • Jiný pohled na optimální tvar profilů a lopatek , vzájemná interakce stacionárních a oběžných lopatek • Investice do hardwaru (server Altix) a softwaru (licence Fluentu , generátor profilů (Engineous)) • Skupiny turbinových stupňů navrhovány s využitím tvarování omezujících stěn • Prostředky pro dosažení vyšší účinnosti: • Optimalizace profilů , interakce obou profilů stupně • 3D tvarování lopatek • Ovlivnění průběhu reakce • Snížení sekundárních ztrát • Utěsnění průtočné části , rotorové ucpávky • Tvarování prostorů statorových částí • Snižování tlakových ztrát ve ventilech

4. Zvyšování účinnosti • Experimentální ověřování výsledků • Investice do nové experimentální laboratoře , rekonstrukce zkušební turbiny 10 MW – ST a NT stupně • Cíle programu na zvýšení účinnosti: • VT: 88-92 % • ST: 93-95 % • NT: + 3% • Dosažená zlepšení na realizovaných případech: • 110 MW Bosna • 3,6 % snížení spotřeby tepla modernizací VT a ST dílu • 220 MW NT Dukovany • Účinnost NT dílu z 84 % na 88,9 % • Příklady řešení a nových konstrukcí

5. 3D tvarování krátkých lopatek

6. Ucpávka s nástřikem

7. ETU 200 MW

8. CFD výpočet stupně

9. Konstrukce nových strojů • Amager Dánsko • Tušimice 200 MW • 1000 MW VT • ELE 660 MW • Vysoké vstupní parametry • Amager: tlak 180 b , 570°C • Filozofie zvyšování teploty –použití materiálů vyvinutých v EU i jinde a volně přístupných na trhu • Dodávky výkovků a odlitků od renomovaných firem • Saarschmiede ,Boehler , VOEST Alpine… • Existující materiály umožňují zvýšit teplotu na 610°C • ELE 660 MW – 595°C/605°C • Konstrukčně odvozeno z typu 500 MW

10. 660 MW

11. Spolupráce na vývoji • České univerzity – ČVUT (prof.Petr ,prof.Růžička) , ZČU (prof.Linhart , prof.Mareš , prof.Zeman) , VUT Brno (prof.Malenovský) • Ústav Termomechaniky ČAV • ŠKODA Výzkum • Techsoft • Univerzity Stuttgart , Mannheim , Darmstadt • PCA Anglie • Engineous USA • MEI , CKTI Rusko • Numeca (Belgie, Německo) • Ansaldo • …..

12. Lopatka 1220 mm – společný vývoj ŠKODA - ANSALDO

13. Lopatka 1220 mm • Motivace pro vývoj lopatky 1220 mm: • Vývoj moderně tvarovaného NT lopatkování • Návrh kompletního NT dílu s účinností o 3% vyšší • Zvládnutí nového způsobu vazby lopatek • Lopatka s o 20% větší průtočností než lopatka Temelín (12 m2 – ETE 10 m2 – 200 MW, 500 MW: 6,5 m2) • Úspora investic pro velké bloky • Nutnost pro velké paroplyny (280 MW – Turbina snů, Termoli) • Image firmy

14. Lopatka 1220 mm rotor outlet difusor outlet Radial 90% Plane Plane - - 3 3 Plane Plane - - 4 4 interface Plane Plane Plane Plane - - - - 6 6 6 5 Radial 70% Radial 50% inlet Plane Plane - - 0 0 Radial 30% Radial 10% Last stage 1220 mm

15. Fig. 6 – Last two stages bladings Lopatka 1220 mm