超超临界汽轮机技术研究的新进展

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1、超超临界汽轮机技术研究的新进展［摘要］随着当前科学技术的不断发展，超超临界汽轮机技术研究在不断的创新，汽轮机的使用寿命在不断的延长。［关键词］超超临界；汽轮机；技术研究；进展中图分类号：TK269文献标识码：A文章编号：1009-914X(2016)02-0105-01、人-亠.一、刖吕当前发达国家对超超临界汽轮机有着比较深入的研究，尤其是日本和美国在超超临界汽轮机研究的过程中取得了巨大的成果，实现了超临界汽轮机向超超临界汽轮机的转变。二、增设零号高加后对汽轮机的影响1、对高压缸通流的影响补汽阀进汽口位于高压缸某级后(如高压缸第五级)，当需要超发调频

2、时，增加的进汽量通过补汽阀流入高压缸某级后的通流；如果改为抽汽,补汽阀后压力级的压力就会下降，造成级组叶片前后压差增加，对叶片强度产生影响，所以高压缸通流叶片强度需重新校核或需重新设计。零号高加止常疏水可以采用逐级自流的疏水方式，即疏水至1号高加；同时也可以采用直接疏水至除氧器的方式。前一种方式运行经济性好，但是系统稍复杂，需要校核零号高加投入时1-3号高加的换热能力及1-3号高加疏水阀的通流能力等；后一种方式系统简单，但运行经济性差。对于新建工程推荐采用疏水逐级自流方式，改造工程可以通过技术经济比较后，确定合理的疏水方式。2、对汽轮机轴向推力的影响

3、采用零号高加方案，相对于原设计，高压平衡活塞前的压力由于抽汽而降低，使平衡能力下降，需要重新校核或修改设计，通过抬高转子平衡活塞的高度来满足推力要求，以保证机组安全运行的可靠性。3、对汽轮机部分负荷时运行经济性的影响汽轮机在部分负荷时投入零号高加，由于回热系统级数增加，提高了回热系统效率，汽轮机热耗下降了。以某660MV超超临界湿冷机组为例，在部分负荷时投运零号高加后，汽轮机热耗数值均有降低。增设零号高加后汽轮机部分负荷的热耗数值，已经考虑给水流量增加及给水系统阻力增加的影响。三、马氏体耐热钢分析现在，我们可以将马氏体耐热钢分为普通型、改良型和新型w

4、Cr=9%一12%马氏体耐热钢。这三种不同型号的马氏体耐热钢的区别可以从以下几个方面来寻找：1、一般标准的钢化学成分的9Cr-lMo,若是在此基础上将某些非金属元素的比例，如碳、硫、磷等，同时还要增加金属元素的比例，如帆，、氮等來促进元素，从而经过优化热处理之后來增加整个材料的持久强度，这也就是改良过的。Cr=9%-12%耐热钢；2、在改良过的。Cr=9%—12%耐热钢的基础之上，减少铝元素比例的同时增加餌或硼、钻等元素，然后再经过优化热处理这一过程，可以增加钢种的蠕变强度，也就是所说的新型的。Cr=9%-1201。耐热钢。在汽轮机所使用的马氏体耐热

5、铸钢中，根据蒸汽温度的不同可以将其划分为3个不同的等级：(1)若是蒸汽的温度没有高于570°C,就可以选择较为普通的。C-9%一12%耐热钢，其中，使用范围较广的钢材牌号有日本的SFVA-F28,MJC12、德国的G17CrMoVS一10等等;(2)若是蒸汽的温度达到了590°C以上，并且处于593-610°C之间的时候，就可以选择改良过的。"二9%-12%耐热钢，这里使用较为广泛的牌号多是由我国自主研发的ZGlCrlOMoVNbN,KT5916等等；(3)若是蒸汽的温度已经达到630-650°CZ间，就可以选用新型的wCr=9%-12%耐热钢，这里

6、使用较为广泛的也是由我国自主研发的ZGlCrlOMoWVNbN、T0S302、T0S303等等型号。在我国最初进行研制和投产的超临界及其超超临界汽轮机屮，基本上是直接使用航空的燃气轮机的材料，而这种材料大多数都属于是奥氏体耐热的钢材。虽然在热强性这一特点上，奥氏体耐热钢比铁素体钢耍强得多,但是其热膨胀系数、导热性、抗应力腐蚀能力及其制造工艺等等都比铁素体钢要差得多，根本就不适合在火电站的锅炉或者是汽轮机中使用。这在研究方向上也就指明了我们要朝着马氏体耐热钢的方向进行研究工作。四、超超临界汽轮机关键技术的探讨到2002年底，国内汽轮机制造企业已有亚临界

7、汽轮机的生产经验和投运业绩。同亚临界汽轧机的蒸汽参数16.7MPa/538°C/538°C相比，赶超临界汽轮机的主蒸汽压力大幅度升高、主蒸汽温度明显升高，并且再热蒸汽的压力和温度均有明显升高。随着蒸汽温度的升高，超超临界汽轮和可靠性面临的主要技术问题是：1、材料力学性能和许用应力下降，超超临界汽轮机承压部件和转动部件的强度降低，需要开发和采用新材料，采用蒸汽冷却技术。2、超超临界机组选用直流锅炉，直流锅炉没有汽包，不能进行排污,给水中盐与锅炉过热器、再热器管子内表面剥离的氧化垢微型固体粒了进入汽轮机，对汽轮机高压部分造成固体颗粒侵蚀，对汽轮机低压部分

8、易造成应力腐蚀和腐蚀疲劳。3、超超临界汽轮机与高温有关的严重问题是工作应力下产生蠕变变形以及启停与负荷快速变