通流部分热力计算

中文名称

通流部分热力计算

英文名称

flow passage thermodynamic calculation

定　　义

为了保证能量转换过程的高效率，对汽轮机通流部分气动、热力特性进行的设计计算。

应用学科

电力（一级学科），汽轮机、燃气轮机（二级学科）

• 通流部分：铁道科学技术名词

• 通流部分：汽轮机通流部分

在燃气轮机中广泛应用带陶瓷外层的涂层作为通流部分，首先是喷嘴叶片和工作叶片的热和防腐蚀保护。这种保护涂层具有许多优点。作为防止硫化物透入金属底层表面的屏障过滤器，预防了叶片材料硫化—氧化腐蚀过程的发展。起热保护屏障作用，因为热障涂层具有低的导热性，使得部分沿壁面的总温降在薄陶瓷层内完成，从而降低了不稳定工况下金属的温度并减小了沿叶片壁面的热降。根据燃气轮机各种运行工况下利用小惯性传感器得到的涡轮前燃气温度数据，分析了热力条件对具有陶瓷涂层的通流部分零件热应力状态的影响。叶片装置破坏的分析表明金属和涂层之间热物理性质明显的差别会导致应力，促使出现裂纹，陶瓷层层状剥落和破坏并使防腐蚀和热保护系统失效。这是十分危险的，因为它会使叶身迅速出现裂纹。

100MW汽轮机设计和投产年代较早，其经济性已远落后于当代汽轮机水平，经济性差。为提高机组出力，降低发电煤耗，节约能源，延长机组寿命。珲春发电公司利用1、2号机组大修机会，将汽轮机转子，隔板及隔板套返厂进行改造。哈尔滨汽轮机厂参考200MW汽轮机高、低压缸改造的成功经验， 对100MW汽轮机高、低压缸进行了通流部分改造，按汽轮机全三维设计技术进行结构设计。

静叶片改造所采用的先进技术和措施

（1）喷嘴组采用子午面收缩型静叶栅；静叶全部采用高效后加载叶型；部分静叶片采用复合弯扭成型全三维设计叶片。

（2）高压2～7级隔板静叶为内外围带焊接结构；12～25级和低压2×5级由铸铁隔板改为焊接钢隔板。

（3）全部动叶均采用自带冠结构，顶部加装3～4道汽封齿。

（4）调节级动叶型线进行优化，调整安装角，增大通流面积，减小型线损失；其他所有动叶型线改用高效叶型。

（5）采用光滑子午面流道；优化低压缸速比和焓降分配；提高末级、次末级根部反动度。

静叶片改造效果

改造前后由珲春发电公司、吉林省电力科学研究院、哈尔滨汽轮机厂三方有关技术人员对1、2号机进行了改造前、后的热效率试验， 试验工作参照美国机械工程师学会（ASME）《汽轮机性能试验规程》PTC 6—1972进行。试验结果经过系统修正和参数修正，1号机发电热耗率由改造前的9315.71kJ/kWh降至改造后的9135.21kJ/kWh,低压缸效率提高了5.69%，年可节约标准煤4350t，改造后机组在原额定进汽量不变的情况下出力增加2MW。2号机改造后发电热耗率降至8909.8kJ/kWh，年可节约标准煤9750t，改造后机组在原额定进汽量不变的情况下出力增加6MW，提高了机组的发电能力。