燃氣輪機通流部分

目前，燃氣輪機的凈功率都是在ISO條件下以燃燒天然氣的額定工況為基準標定的。當在IGCC電站中，改燒低熱值煤氣或改燒中熱值煤氣并回注N2氣時，燃氣輪機及其聯(lián)合循環(huán)的功率一般有相當程度的增大這主要是由兩方面因素造成的，即：

（1）在燃氣輪機初溫：t3恒定不變的前提下，改燒低熱值煤氣后，流經(jīng)燃氣透平的燃氣的質(zhì)量流量會增大許多，致使燃氣輪機能多發(fā)相當數(shù)量的凈功率；

(2)當煤在氣化爐中制備成為合成煤氣時，煤的蘊儲能中只能有72%～84%的能量份額直接轉(zhuǎn)化為煤氣的發(fā)熱量，其余的20%～10%的能量份額將轉(zhuǎn)化為供聯(lián)合循環(huán)中蒸汽輪機作功用的蒸汽熱能，致使蒸汽輪機能多發(fā)一部分功率。2100433B

在燃氣輪機中廣泛應用帶陶瓷外層的涂層作為通流部分，首先是噴嘴葉片和工作葉片的熱和防腐蝕保護。這種保護涂層具有許多優(yōu)點。作為防止硫化物透入金屬底層表面的屏障過濾器，預防了葉片材料硫化—氧化腐蝕過程的發(fā)展。起熱保護屏障作用，因為熱障涂層具有低的導熱性，使得部分沿壁面的總溫降在薄陶瓷層內(nèi)完成，從而降低了不穩(wěn)定工況下金屬的溫度并減小了沿葉片壁面的熱降。根據(jù)燃氣輪機各種運行工況下利用小慣性傳感器得到的渦輪前燃氣溫度數(shù)據(jù)，分析了熱力條件對具有陶瓷涂層的通流部分零件熱應力狀態(tài)的影響。葉片裝置破壞的分析表明金屬和涂層之間熱物理性質(zhì)明顯的差別會導致應力，促使出現(xiàn)裂紋，陶瓷層層狀剝落和破壞并使防腐蝕和熱保護系統(tǒng)失效。這是十分危險的，因為它會使葉身迅速出現(xiàn)裂紋。

• 通流部分：鐵道科學技術(shù)名詞

• 通流部分：汽輪機通流部分

中文名稱

通流部分熱力計算

英文名稱

flow passage thermodynamic calculation

定　　義

為了保證能量轉(zhuǎn)換過程的高效率，對汽輪機通流部分氣動、熱力特性進行的設計計算。

應用學科

電力（一級學科），汽輪機、燃氣輪機（二級學科）

100MW汽輪機設計和投產(chǎn)年代較早，其經(jīng)濟性已遠落后于當代汽輪機水平，經(jīng)濟性差。為提高機組出力，降低發(fā)電煤耗，節(jié)約能源，延長機組壽命?，q春發(fā)電公司利用1、2號機組大修機會，將汽輪機轉(zhuǎn)子，隔板及隔板套返廠進行改造。哈爾濱汽輪機廠參考200MW汽輪機高、低壓缸改造的成功經(jīng)驗， 對100MW汽輪機高、低壓缸進行了通流部分改造，按汽輪機全三維設計技術(shù)進行結(jié)構(gòu)設計。

靜葉片改造所采用的先進技術(shù)和措施

（1）噴嘴組采用子午面收縮型靜葉柵；靜葉全部采用高效后加載葉型；部分靜葉片采用復合彎扭成型全三維設計葉片。

（2）高壓2～7級隔板靜葉為內(nèi)外圍帶焊接結(jié)構(gòu)；12～25級和低壓2×5級由鑄鐵隔板改為焊接鋼隔板。

（3）全部動葉均采用自帶冠結(jié)構(gòu)，頂部加裝3～4道汽封齒。

（4）調(diào)節(jié)級動葉型線進行優(yōu)化，調(diào)整安裝角，增大通流面積，減小型線損失；其他所有動葉型線改用高效葉型。

（5）采用光滑子午面流道；優(yōu)化低壓缸速比和焓降分配；提高末級、次末級根部反動度。

靜葉片改造效果

改造前后由琿春發(fā)電公司、吉林省電力科學研究院、哈爾濱汽輪機廠三方有關(guān)技術(shù)人員對1、2號機進行了改造前、后的熱效率試驗， 試驗工作參照美國機械工程師學會（ASME）《汽輪機性能試驗規(guī)程》PTC 6—1972進行。試驗結(jié)果經(jīng)過系統(tǒng)修正和參數(shù)修正，1號機發(fā)電熱耗率由改造前的9315.71kJ/kWh降至改造后的9135.21kJ/kWh,低壓缸效率提高了5.69%，年可節(jié)約標準煤4350t，改造后機組在原額定進汽量不變的情況下出力增加2MW。2號機改造后發(fā)電熱耗率降至8909.8kJ/kWh，年可節(jié)約標準煤9750t，改造后機組在原額定進汽量不變的情況下出力增加6MW，提高了機組的發(fā)電能力。