В России основным источником электроэнергии являются тепловые электрические станции. Их доля в общем объеме производства около 68,5 %.
Режимы работы электростанций и отдельных энергоблоков определяются суточным графиком электрических нагрузок энергосистемы. На рис. 1 приведен характерный суточный график для типовой энергосистемы.
Основу энергетических мощностей в энергосистеме России составляют крупные ТЭС и АЭС с конденсационными энергоблоками мощностью 150–1200 МВт. Паровые турбины мощностью 200 МВт и выше, установленные на ТЭС, часто работают в переменной части графика электрических нагрузок, поэтому они должны обладать достаточной маневренностью, т. е. турбина должна допускать быстрый пуск, набор и изме нение нагрузки и остановку. Эта задача весьма сложна для агрегатов, работающих при высоких начальных параметрах пара (26 МПа, 540–570 °С) и имеющих стенки корпусов и фланцы большой толщины [1].
Наряду с маневренностью современная турбина должна отвечать высоким требованиям безопасности, надежности и экономичности. Наиболее крупной серией блочных конденсационных турбин являются турбины К-200-130. Максимальная наработка ряда турбин превышает 170–180 тыс. ч, число пусков более 1000, парковый ресурс продлен до 220 тыс. ч.
Обязательным требованием ко всем строящимся в настоящее время конденсационным энергоблокам является число пусков, которое должно выдержать оборудование энергоблока за срок службы без повреждений от малоцикловой усталости. Строящиеся энергоблоки мощностью 300 МВт и ниже, должны выдерживать не менее 1400 пусков из неостывшего и 6000 пусков из горячего состояний [2]. Межремонтный период (МРП) увеличивается до 6-8 лет.
Актуальной задачей является установление связи режимных факторов и наработки с повреждаемостью высокотемпературных элементов и ресурсом корпуса цилиндра высокого давления турбины (ЦВД). Данной проблемой занимались авторы: Берлянд В.И., Глядя А.А., Балина В.С., Консон В.Д., Кабелевский М.Г., Столярова Л.И [2], Черноусенко О.Ю. [9].