Poškodbe in obravnava zadnjih listov nizkega tlaka pareve turbine

1. Značilnosti delovnega okolja turbinskih listov

Delovno okolje parnih turbinskih listov je zelo kompleksno in strogo. Konkretno jih je mogoče razdeliti na tri dele: visoko, srednje in nizko tlakovo področje. V primerjavi s listi v visokem in srednjem tlakovem so delovne pogoji zadnjih listov v nizkotlakovem delu nizkega tlaka turbine naslednje: tlak pare v zadnjem koraku nizkotlakovega dela je nižji od atmosferskega tla, prostorska hitrost pare je znatno povečana in tok je kompleksen; para v zadnjem koraku nizkotlakovega dela ima visoko vsebinu vlage, in kapljice vode v pari imajo pomemben vpliv na liste; ko je parna turbina v delovanju pri spremenljivih pogojev, se delovno stanje zadnjega lista v nizkotlakovem delu največ spreminja, kar resno vpliva na njegovo moč in vibracije; zadnji list v nizkotlakovem delu je daljši kot drugi listi, in so pogoji za moč bolj strogi.

Te lastnosti zahtevajo, da se pri oblikovanju zadnjih čepljev nizkostraskega odseka mora v procesu načrtovanja in izdelave nizkostrasnih varnega parnih turbine upoštevati bolj komprehensivno in pazljivo. Splošno rečeno zahteva oblika zadnjih čepljev nizkostraskega odseka bolj napredne analitične programe, več računov in bolj kompleksne strukturne oblike kot oblika drugih čepljev. Izdelava je težja, kot je na primer: elektrosparkovna in plamenska zakrljenja čeplj, visoko frekvenčna zakrljenja pojasav, termična spremljanja, laserjeva napojanja, lokalnega laserjskega površinskega zakrljenja, obeh inlaganja itd. Vendar pa se poškodbe zadnjih čepljev še vedno pojavlja s časom.

2 Oblike in vzroki poškodb zadnjih čepljev v nizkostrasnem odseku

Oblik in vzrokov poškodbe zadnjih čepev v nizko-tlaknem delu je veliko, glavne so: oblike in vzroki mehanskih poškodb; oblike in vzroki ne-mehanskih poškodb.

Mehanske poškodbe in vzroki: Na primer, v turbine vstopijo tuje tvrde delce in poškodujejo cepke, od turbininega notranjega sestanka odpadejo pečati in poškodujejo cepke, rotor in valj niso dovolj usklajeni ali pa je valj deformiran, kar povzroča trenje cepov proti parski pečati, pri čemer se na ohrinjah cepov izgrizejo žlebi itd. Vendar pa je večina poškodb povzročena drugimi razlogi kot disejnski faktorji zadnjih cepov, ki so mehanske poškode. Ta vrsta poškodbe jo je mogoče obravnavati z različnimi ukrepi, odvisno od njenega ozadja in vpliva na delovanje.

Neomehanski poškodbe in njihove vzroke: poškodbe, povzročene korozijo žarkov zaradi slabše kakovosti pare; poškodbe, povzročene vodoerzionim vplivom tekoče vode v mokri pari. V tem članku je glavno obravnavanih dveh neomehanskih vzrokov poškodb in načinov zdravljenja žarkov v nizkotiski sekciji: analiza vzrokov poškodb, povzročenih korozijo žarkov zaradi slabše kakovosti pare, ter načini zdravljenja.

Analiza vzrokov: Običajno so listve nizkega tlaka izdelane iz toplotočnega nerjavečega jekla. Ta material ima dobro odupnost pred korozijskim poškodovanjem, ker na njegovi površini nastane gosti in stabilni oksidni zaščitni film. Vendar pa, če vsebuje par C02, S02, posebno pa kloridneione, bo zaščitni film na površini listve korozijsko poškodovan in hitro napredujal v globino, kar poudari korozijsko poškodovanje listve in značilno zmanjša moč listve. Z uporabo 2Cr13 nerjavečega jekla kot primerja, je ukrivljenostna spominska moč v zraku pri sobni temperaturi 390 N/mm2 (brez režnih vzorcev, število ciklov stresa n=5x107, isto tudi spodaj), medtem ko je ukrivljenostna spominska moč v čistem kondenzatnem vodu še vedno 275~315N/mm2. Vendar pa, v rešitvi oksida s vsebovanjem NaCl >1%, se ukrivljenostna spominska moč ostro zmanjša na 115~135 N/mm2. Zmanjšana spominska moč pomeni skrajšanje uporabnega življenja. S pomočjo pregleda s pripomočki je bilo odkrito, da se korozijsko poškodovanje nizke-tlačnih končnih listvin večinoma zgodijo na vsaki stopnji v mokri-parni območji, pri čemer se lokalna korozijska poškodba pogosto pojavlja pod plastičnim slojem na površini listve, ki se nato razširi in oblikuje trbine. Nadaljnja delovanja lahko povzročijo prelom listve zaradi korozijske utrujenosti. Pregled in analiza prelomljenih listvin s pripomočki je pokazalo, da vsebuje sedimentni sloj na lomu kloride.