Beskadigelse og behandling af sidste trins vinger på lavtryksdampturbine

1. Karakteristika for arbejdsmiljøet for turbinevinger

Arbejdsmiljøet for dampturbineblade er meget komplekst og barskt. Konkret kan de opdeles i tre dele: høj-, mellem- og lavtrykssektioner. Sammenlignet med bladene i høj- og mellemtrykssektionerne har arbejdsforholdene for de sidste blade i lavtrykssektionen af ​​lavtryksdampturbinen følgende egenskaber: damptrykket i det sidste trin af lavtrykssektionen er lavere end det atmosfæriske tryk, dampvolumenstrømningshastigheden øges betydeligt, og flowet er komplekst; dampen i det sidste trin af lavtrykssektionen har et højt fugtindhold, og vanddråberne i dampen har en betydelig indvirkning på bladene; når dampturbinen kører under variable forhold, ændres arbejdstilstanden af ​​det sidste blad i lavtrykssektionen mest, hvilket alvorligt påvirker dens styrke og vibration; det sidste blad i lavtrykssektionen er længere end andre vinger, og styrkebetingelserne er mere stringente.

Disse egenskaber kræver, at designet af lavtrykssektionens sidste trins vinger skal overvejes mere omfattende og omhyggeligt under design- og fremstillingsprocessen af ​​lavtryksdampturbiner. Generelt kræver designet af lavtrykssektionens sidste trins vinger mere avancerede analyseprogrammer, flere beregninger og mere komplekse strukturelle design end designet af andre vinger. Fremstillingen er vanskeligere, såsom: elektrisk gnist- og flammeslukning og højfrekvent slukningsforstærkning af klinger, termisk sprøjtning, laserbeklædning, lokal laseroverfladeslukning, perifer indlægning osv. På trods af dette sker der stadig skader på bladene i sidste trin fra tid til anden.

2 Skader og årsager til de sidste trins vinger i lavtrykssektionen

Der er mange former og årsager til skader på bladene i sidste trin i lavtrykssektionen, de vigtigste er: former og årsager til mekanisk skade; former og årsager til ikke-mekaniske skader.

Mekanisk skade og årsager: For eksempel kommer fremmede hårde partikler ind i turbinen og beskadiger vingerne, faste dele inde i turbinen falder af og beskadiger vingerne, rotoren og cylinderen er ikke rettet godt ind, eller cylinderen er deformeret, hvilket får vingerne til at gnide mod damptætningen, og rillerne er slidt på vingekappen, som er årsagen til den endelige udformning osv. klinger, som er mekaniske skader. Denne type skade kan håndteres med forskellige foranstaltninger afhængigt af dens alvor og indvirkningen på driften.

Ikke-mekaniske skader og årsager: skader forårsaget af korrosion af knive på grund af dårlig dampkvalitet; skader forårsaget af vanderosion forårsaget af påvirkning af flydende vand i våd damp. Denne artikel diskuterer hovedsageligt de to ikke-mekaniske skadesårsager og behandlingsmetoder for lavtrykssektionsbladene: analyse af skader forårsaget af korrosion af knive på grund af dårlig dampkvalitet og behandlingsmetoder.

Årsagsanalyse: Normalt er lavtryksturbinebladene lavet af varmebestandigt rustfrit stål. Dette materiale har god korrosionsbestandighed, fordi der dannes en tæt og stabil oxidbeskyttelsesfilm på overfladen. Men hvis dampen indeholder C02, S02, især kloridioner, vil den beskyttende film på bladets overflade blive korroderet og hurtigt udvikle sig i dybden, hvilket forårsager korrosion på bladet, og klingestyrken vil blive stærkt reduceret. Tager man 2Cr13 rustfrit stål som et eksempel, er bøjningstræthedsstyrken i luft ved stuetemperatur 390 N/mm2 (prøve uden hak, spændingscyklusnummer n=5x107, det samme nedenfor), og bøjningstræthedsstyrken i rent kondensatvand er stadig 275~315N/mm2. I en oxidopløsning med et NaCl-indhold på >1 % falder bøjningstræthedsstyrken dog kraftigt til 115~135 N/mm2. Reduceret udmattelsesstyrke betyder en forkortet levetid. Gennem instrumentinspektion af de endelige vinger viste det sig, at korrosion af lavtryks-slutvingerne for det meste forekom på hvert trin i den våde dampzone, og der opstod ofte lokal korrosion på vingeoverfladen under kalklaget, som derefter udvidede sig til at danne revner. Fortsat drift vil forårsage knivbrud på grund af korrosionstræthed. Inspektion og analyse af de knækkede vinger med instrumenter viste, at sprækkesedimentlaget indeholdt chlorider.