汽輪機蒸汽參數特別(bié)是蒸汽溫度的提高,無疑對高溫部件特別是中壓轉子等旋轉(zhuǎn)高溫部件的材料性能提出了更高(gāo)的要求。由於中壓轉子進汽部分長期處在高溫下運行隨著運行時間的增加及殘(cán)餘(yú)應力的釋放,其材(cái)料性能會發生很大變化而(ér)產生(shēng)緩慢的(de)塑性(xìng)變形即蠕變,特別是在(zài)局(jú)部超(chāo)溫的情況下(xià)長期運行(háng)時(shí),更會大大(dà)加快這種蠕變(biàn)的速度。同時,在機組的啟動、停機和變負荷(hé)過程中,中壓轉子還承受著相當大的交變熱應力(lì),這會顯著影響中壓轉子的使用壽命。
外(wài)部蒸汽冷卻技術采用溫度較低的外界蒸汽,通過冷卻蒸汽管道進入中壓缸(gāng)並連接到中壓進汽導流環與轉子形成的腔室中,從而冷卻中壓轉子的高溫區域,降低其工(gōng)作溫度,如果外部汽源選擇從(cóng)高壓缸第1級靜葉後汽封漏出的蒸汽。
這股漏汽是由於(yú)動靜間隙的客觀存在以及汽輪機結構設計時形成的,與是否設(shè)置冷(lěng)卻結構無關如果不用這股漏汽去冷卻中壓轉子,則其將(jiāng)漏到高排,與高(gāo)排蒸汽混合後(hòu)去再熱器,所不(bú)同的隻是單位工質的循環功略微增加。可見,采用這種汽源的(de)外部蒸汽冷卻設計在蒸汽係統中並未新增(zēng)漏汽,而是(shì)利用己有的(de)汽封(fēng)漏汽,因此能降低對(duì)經濟性的影響。
中壓轉子冷卻設計的一個重要思想是防止在高(gāo)溫區域形成死腔,使得摩擦產生的熱量不能被有效疏導而使轉(zhuǎn)子溫度升高(gāo),因此(cǐ)冷卻設(shè)計的思路是使該區域的蒸(zhēng)汽流動起來並將摩(mó)擦生熱及(jí)時帶走,即可達(dá)到冷卻的效果。冷卻抽汽技術通過將該處與中壓缸某個壓力相對較(jiào)低的區域聯通,利用自然壓差驅動蒸汽流動,從而將熱(rè)量帶走,達到冷卻效果,但由於冷(lěng)卻的蒸汽溫度較高,所(suǒ)需的冷卻蒸汽量較大,同時由於存在較大的做工損失,因此(cǐ)對機組的經濟性有(yǒu)明顯影響。
按照(zhào)冷卻抽汽(qì)思(sī)路,在中壓進汽導流環上不同位置處開有4個(gè)切向進汽孔孔前與再熱蒸汽孔後與中壓第1級靜葉後連通,形成大約1MPa的(de)壓差(chà)。利用渦流原理,蒸汽在壓差作用下(xià)通過切向孔向(xiàng)裏流動時,在轉子旋轉的帶動下形成高速切向流動(dòng)。在此過程中,蒸汽的熱能轉化成動能起到冷(lěng)卻中壓轉子的作用,蒸汽做功損(sǔn)失(shī)較小結構簡單。
雖然上述中壓轉子的冷(lěng)卻技術(shù)都能達到冷卻中(zhōng)壓轉子,降(jiàng)低中壓轉子工作(zuò)溫度,證(zhèng)中(zhōng)壓轉子工作壽命的目的,但(dàn)是由於不同冷卻技術的工作熱力過程不同,對機組經(jīng)濟性的影響也不同。顯然,在不考慮運行維護不當的情況下,采用外部(bù)蒸(zhēng)汽(qì)冷(lěng)卻設計的經濟性好,切向渦流冷卻的經濟性次之,冷卻抽(chōu)汽技術的經濟性差。
免責聲明:本(běn)站部分圖片和文字來源於網絡收集整理,僅(jǐn)供學習交(jiāo)流,版權歸原作者所有,並不代表我站觀點。本站將不承擔任何法律責任,如果有侵犯到您的權利,請及時聯係我(wǒ)們(men)刪除。