汽轮机固体颗粒冲蚀特性及防治研究进展
2023-09-13刘爽
装备制造技术 2023年7期
刘 爽
(长春工程学院 能源动力工程学院,吉林 长春 130012)
0 引言
随着超超临界汽轮机的发展,机组蒸汽参数不断提高,蒸汽管道内壁氧化产生的氧化物会加剧剥落,氧化铁粒子随着主蒸汽进入汽轮机通道,对叶片产生严重的冲击破坏,尤其对于调节级[1]。同时随着我国电力消费结构的变化,电昼夜峰谷差逐渐增大,风电、光伏等新能源发电迅速发展,新能源发电的消纳成为关键问题,超超临界机组也面临需承担电网调峰任务。对于高参数、大容量的机组,其发电量和经济性得以提高,然而新的技术问题又摆到了面前,即固体颗粒冲蚀问题。
蒸汽携带固体颗粒进入汽轮机,粒子会以一定速度撞击固体壁面,对壁面产生一定程度的冲蚀破坏后发生反弹,其中粒子反弹现象不可忽视[2]。固体颗粒的严重侵蚀会增加汽轮机叶片的表面粗糙度,甚至会使叶片产生缺口,大大降低汽轮机内蒸汽的流动效率,并降低叶片的寿命[3]。固体颗粒冲蚀使机组运行的安全性和经济性下降,检修周期变短,汽轮机维修费用大大增加。因此,固体颗粒冲蚀问题的解决与否,是决定高参数、大容量机组能否展示出安全性、稳定性和经济性作用的关键之一。从固体颗粒冲蚀特性以及防治措施角度对近年来汽轮机固体颗粒冲蚀问题的研究进展进行总结和分析,并提出固体颗粒冲蚀问题防治的研究方向。
1 固体颗粒冲蚀原理
固体粒子随着汽轮机内蒸汽流动为汽-固的稀相流,故采用基于拉格朗日法的固体颗粒输运模型以表征粒子的运动。……
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