燃?xì)廨啓C(jī)通流部分簡(jiǎn)介

在燃?xì)廨啓C(jī)中廣泛應(yīng)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(hù)。這種保護(hù)涂層具有許多優(yōu)點(diǎn)。作為防止硫化物透入金屬底層表面的屏障過(guò)濾器，預(yù)防了葉片材料硫化—氧化腐蝕過(guò)程的發(fā)展。起熱保護(hù)屏障作用，因?yàn)闊嵴贤繉泳哂械偷膶?dǎo)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?xì)廨啓C(jī)各種運(yùn)行工況下利用小慣性傳感器得到的渦輪前燃?xì)鉁囟葦?shù)據(jù)，分析了熱力條件對(duì)具有陶瓷涂層的通流部分零件熱應(yīng)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(huì)導(dǎo)致應(yīng)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(hù)系統(tǒng)失效。這是十分危險(xiǎn)的，因?yàn)樗鼤?huì)使葉身迅速出現(xiàn)裂紋。

目前，燃?xì)廨啓C(jī)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(zhǔn)標(biāo)定的。當(dāng)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(shí)，燃?xì)廨啓C(jī)及其聯(lián)合循環(huán)的功率一般有相當(dāng)程度的增大這主要是由兩方面因素造成的，即：

（1）在燃?xì)廨啓C(jī)初溫：t3恒定不變的前提下，改燒低熱值煤氣后，流經(jīng)燃?xì)馔钙降娜細(xì)獾馁|(zhì)量流量會(huì)增大許多，致使燃?xì)廨啓C(jī)能多發(fā)相當(dāng)數(shù)量的凈功率；

(2)當(dāng)煤在氣化爐中制備成為合成煤氣時(shí)，煤的蘊(yùn)儲(chǔ)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(jī)作功用的蒸汽熱能，致使蒸汽輪機(jī)能多發(fā)一部分功率。2100433B

• 通流部分：鐵道科學(xué)技術(shù)名詞

• 通流部分：汽輪機(jī)通流部分

中文名稱

通流部分熱力計(jì)算

英文名稱

flow passage thermodynamic calculation

定　　義

為了保證能量轉(zhuǎn)換過(guò)程的高效率，對(duì)汽輪機(jī)通流部分氣動(dòng)、熱力特性進(jìn)行的設(shè)計(jì)計(jì)算。

應(yīng)用學(xué)科

電力（一級(jí)學(xué)科），汽輪機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)（二級(jí)學(xué)科）

100MW汽輪機(jī)設(shè)計(jì)和投產(chǎn)年代較早，其經(jīng)濟(jì)性已遠(yuǎn)落后于當(dāng)代汽輪機(jī)水平，經(jīng)濟(jì)性差。為提高機(jī)組出力，降低發(fā)電煤耗，節(jié)約能源，延長(zhǎng)機(jī)組壽命?，q春發(fā)電公司利用1、2號(hào)機(jī)組大修機(jī)會(huì)，將汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子，隔板及隔板套返廠進(jìn)行改造。哈爾濱汽輪機(jī)廠參考200MW汽輪機(jī)高、低壓缸改造的成功經(jīng)驗(yàn)， 對(duì)100MW汽輪機(jī)高、低壓缸進(jìn)行了通流部分改造，按汽輪機(jī)全三維設(shè)計(jì)技術(shù)進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

靜葉片改造所采用的先進(jìn)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(fù)合彎扭成型全三維設(shè)計(jì)葉片。

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

（3）全部動(dòng)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(jí)動(dòng)葉型線進(jìn)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(dòng)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(jí)、次末級(jí)根部反動(dòng)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(xué)研究院、哈爾濱汽輪機(jī)廠三方有關(guān)技術(shù)人員對(duì)1、2號(hào)機(jī)進(jìn)行了改造前、后的熱效率試驗(yàn)， 試驗(yàn)工作參照美國(guó)機(jī)械工程師學(xué)會(huì)（ASME）《汽輪機(jī)性能試驗(yàn)規(guī)程》PTC 6—1972進(jìn)行。試驗(yàn)結(jié)果經(jīng)過(guò)系統(tǒng)修正和參數(shù)修正，1號(hào)機(jī)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(biāo)準(zhǔn)煤4350t，改造后機(jī)組在原額定進(jìn)汽量不變的情況下出力增加2MW。2號(hào)機(jī)改造后發(fā)電熱耗率降至8909.8kJ/kWh，年可節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤9750t，改造后機(jī)組在原額定進(jìn)汽量不變的情況下出力增加6MW，提高了機(jī)組的發(fā)電能力。