Skade og behandling av siste trinns blader til lavtrykks dampturbin

1. Kjennetegn på arbeidsmiljøet til turbinblader

Arbeidsmiljøet til dampturbinblader er svært komplekst og tøft. Spesielt kan de deles inn i tre deler: høy-, middels- og lavtrykksseksjoner. Sammenlignet med bladene i høy- og middeltrykksseksjonene, har arbeidsforholdene til de siste bladene i lavtrykksseksjonen til lavtrykksdampturbinen følgende egenskaper: damptrykket i siste trinn av lavtrykksseksjonen er lavere enn atmosfærisk trykk, dampvolumstrømningshastigheten økes betydelig, og strømmen er kompleks; dampen i det siste stadiet av lavtrykksseksjonen har et høyt fuktighetsinnhold, og vanndråpene i dampen har en betydelig innvirkning på bladene; når dampturbinen kjører under variable forhold, endres arbeidstilstanden til det siste bladet i lavtrykksseksjonen mest, noe som alvorlig påvirker styrken og vibrasjonen; det siste bladet på lavtrykksseksjonen er lengre enn andre blader, og styrkeforholdene er strengere.

Disse egenskapene krever at utformingen av lavtrykksseksjonens siste trinns blader må vurderes mer omfattende og nøye under design- og produksjonsprosessen av lavtrykksdampturbiner. Generelt sett krever utformingen av lavtrykksseksjonen i siste trinns blader mer avanserte analyseprogrammer, flere beregninger og mer komplekse strukturelle design enn utformingen av andre blader. Produksjonen er vanskeligere, som for eksempel: elektrisk gnist- og flammeslukking og høyfrekvent bråkjøling forsterkning av blader, termisk sprøyting, laserkledning, lokal laseroverflateslukking, perifer inlaying, etc. Til tross for dette skjer det fortsatt skade på siste-trinns blader fra tid til annen.

2 Skadeformer og årsaker til de siste trinnbladene i lavtrykksseksjonen

Det er mange former og årsaker til skade på bladene i siste trinn i lavtrykksseksjonen, de viktigste er: former og årsaker til mekanisk skade; former og årsaker til ikke-mekaniske skader.

Mekaniske skader og årsaker: For eksempel kommer fremmede harde partikler inn i turbinen og skader bladene, faste deler inne i turbinen faller av og skader bladene, rotoren og sylinderen er ikke innrettet godt eller sylinderen er deformert, noe som får bladene til å gni mot damptetningen, og sporene er slitt på bladdekselet av andre årsaker, men det er den endelige utformingen av andre årsaker. kniver, som er mekanisk skade. Denne typen skade kan håndteres med forskjellige tiltak avhengig av alvorlighetsgraden og virkningen på driften.

Ikke-mekaniske skader og årsaker: skade forårsaket av korrosjon av kniver på grunn av dårlig dampkvalitet; skade forårsaket av vannerosjon forårsaket av innvirkning av flytende vann i våt damp. Denne artikkelen diskuterer hovedsakelig de to ikke-mekaniske skadeårsakene og behandlingsmetodene til lavtrykksseksjonsbladene: analyse av skader forårsaket av korrosjon av kniver på grunn av dårlig dampkvalitet og behandlingsmetoder.

Årsaksanalyse: Vanligvis er lavtrykksturbinbladene laget av varmebestandig rustfritt stål. Dette materialet har god korrosjonsbestandighet fordi det dannes en tett og stabil oksidbeskyttende film på overflaten. Men hvis dampen inneholder C02, S02, spesielt kloridioner, vil den beskyttende filmen på overflaten av bladet bli korrodert og raskt utvikle seg i dybden, noe som forårsaker korrosjon på bladet, og bladstyrken vil bli sterkt redusert. Hvis vi tar 2Cr13 rustfritt stål som et eksempel, er bøyeutmattingsstyrken i luft ved romtemperatur 390 N/mm2 (ikke hakket prøve, spenningssyklusnummer n=5x107, det samme nedenfor), og bøyeutmattingsstyrken i rent kondensatvann er fortsatt 275~315N/mm2. Imidlertid, i en oksidløsning med et NaCl-innhold på >1 %, synker bøyeutmattingsstyrken kraftig til 115~135 N/mm2. Redusert utmattingsstyrke betyr forkortet levetid. Gjennom instrumentinspeksjon av de endelige bladene fant man at korrosjon av lavtrykks-endebladene stort sett skjedde på hvert trinn i den våte dampsonen, og det oppstod ofte lokal korrosjon på bladoverflaten under avleiringslaget, som deretter utvidet seg til å danne sprekker. Fortsatt drift vil føre til brudd på bladet på grunn av korrosjonsutmattelse. Inspeksjon og analyse av de ødelagte bladene med instrumenter viste at sprekkesedimentlaget inneholdt klorider.