Šteta i liječenje posljednjih lista niske tlaka parene turbine

1. Karakteristike radnog okruženja turbininih lopatica

Radna sredina parnih turbinskih listića je vrlo složena i oštra. Specifično, one se mogu podeliti na tri dela: visoki, sredni i niski pritisak. U poređenju sa listićima u delovima visokog i srednjeg pritiska, radne uslove poslednjih listića u delu niskog pritiska parne turbine imaju sledeće karakteristike: pritisak para u poslednjoj fazi dela niskog pritiska je niži od atmosferskog pritiska, zapremina para je značajno povećana, a tok je složen; par u poslednjoj fazi dela niskog pritiska sadrži visoku vlažnost, a kapljice vode u paru imaju značajan uticaj na listiće; kada parna turbina radi pod promenljivim uslovima, radno stanje poslednjeg listića u delu niskog pritiska najviše se menja, što ozbiljno utiče na njegovu čvrstoću i vibracije; poslednji listić u delu niskog pritiska je duži od drugih listića, a uslovi čvrstoće su strožiji.

Ove karakteristike zahtevaju da se pri dizajnu poslednje četkice niske-tlaka mora uzeti u obzir šire i pažljivije tijekom procesa dizajna i proizvodnje turbine niske tlaka. Uopšte govoreći, dizajn poslednje četkice niske-tlaka zahteva naprednije analitičke programe, više računica i složenije strukturne dizajne nego što je slučaj kod drugih četkica. Proizvodnja je teže, kao što su: elektro-iskra i plamena hladnja četkica, visokofrekventna hladnja pojačanja, termičko spremanje, laser slojevi, lokalno laser površinska hladnja, periferijsko ugradnja itd. Nazad ovog, oštećenja poslednje četkice još uvijek mogu da se dogode od vremena do vremena.

2 Oblike oštećenja i uzroke poslednje četkice u sekciji niske tlaka

Postoji mnogo oblika i uzroka štete na lopaticama poslednjeg stepena u niskotlakom delu, glavni su: oblici i uzroci mehaničke štete; oblici i uzroci ne-mehaničkih šteta.

Mehanička šteta i uzroci: Na primer, u turbinu ulaze strane čestice i oštećuju lopatice, od padajućih elemenata unutar turbine doći može do oštećenja lopatica, rotor i cilindar nisu dobro poravnati ili je cilindar deformisan, što uzrokuje trenje lopatica o parnu pečat, a takođe se mogu iznositi žlebci na okviru lopatice itd. Međutim, većina šteta nastaje zbog razloga drugачijih od dizajn faktora krajnjih lopatica, što su mehaničke štete. Ovaj tip štete može biti rešen različitim merama, zavisno od njene težine i uticaja na rad.

Nemehanički šteti i uzroci: štete izazvane korozijom lopatica zbog loše kvalitete pare; štete izazvane vodenoj erozijom zbog uticaja tečne vode u mokroj pari. Ovaj članak glavnо raspravlja o dva nemehanička uzroka štete i metoda lečenja lopatica u niskotisnoj sekciji: analiza uzroka štete izazvane korozijom lopatica zbog loše kvalitete pare i metodi lečenja.

Analiza uzroka: Obično, listovi niskog-tlaka turbine su napravljeni od toplotočnog nerđajućeg čelika. Ovaj materijal ima dobru otpornost na koroziju zato što se na njegovoj površini formira gust i stabilan oksidni zaštitni film. Međutim, ako par sadrži CO2, SO2, posebno hloridneione, zaštitni film na površini lista će biti korodiran i brzo se razviti u dubinu, što uzrokuje koroziju lista, a snaga lista će znatno smanjiti. Uzimajući kao primer 2Cr13 nerđajući čelik, izbočna umora snaga u vazduhu pri sobnoj temperaturi je 390 N/mm2 (bez otoka uzorka, broj ciklusa stresa n=5x107, isto i ispod), a izbočna umora snaga u čistoj kondenzatnoj vodi je još 275~315N/mm2. Međutim, u rastvoru oksida sa sadržinom NaCl >1%, izbočna umora snaga ostro pada na 115~135 N/mm2. Smanjena snaga umore znači skraćen životni vek. Putem instrumentalne inspekcije konačnih lista, utvrđeno je da se korozija niskotlačnih konačnih lista uglavnom dešava na svakom nivou u zone mokrog para, a lokalna korozija često nastaje na površini lista ispod sloja škale, a zatim se proširuje i formira trupe. Nadalje radovanje će uzrokovati prelamanje lista zbog umorne korozije. Inspekcija i analiza prelomljenih lista instrumentalnim sredstvima pokazala su da sadrži šećer u prelomu hloride.