低压汽轮机末级叶片损坏及处理

汽轮机末级叶片是火力发电厂的重要零部件,直接影响着汽轮机组的安全性和经济性。近年来,频繁发生汽轮机末级叶片的早期断裂事故。低压段末级叶片损伤形式与原因是多种多样的,其主要有：（1）机械性损伤的形式与原因;（2）非机械性损伤的形式与原因。本文介绍了本文主要是探讨低压段末级叶片的两种非机械性损伤原因及处理方法,末级叶片在运行过程中受到腐蚀损伤和水蚀损伤,确定更换叶片的最佳条件,降低成本,获取最佳利益。     

汽轮机低压末级叶片腐蚀原因分析及其表面防护处理

随着电站汽轮机大容量化,叶片的安全可靠性和保持高效率显得尤其重要。叶片是汽轮机的关键零件之一。它在极苛刻的条件下承受高温、高压、巨大的离心力、蒸汽力、蒸汽激振力、腐蚀和振动以及湿蒸汽区水滴冲蚀的共同作用。因此很有必要及时调查研究、分析、总结叶片尤其是末级和调节级叶片发生的各种损伤原因及防止发生损伤的各种措施。本文着重研究分析汽轮机徽压末级叶片腐蚀原因及其表面防护处理。     

叶片缺级对浓缩器性能影响的数值模拟研究

采用FLUENT软件对百叶窗煤粉浓缩器进行了气固两相流动的数值模拟研究,并与粒子动态分析仪(PDA)实验结果进行了对比,验证了两相流模型的合理性。对叶片缺级条件下的浓缩器流场进行了数值模拟研究,分析了叶片缺级对浓缩器性能的影响。结果表明,浓缩器缺少末级叶片和次末级叶片时,浓缩器性能降低较大。在浓缩器的实际应用中,要避免浓缩器在缺少末级叶片或同时缺少末级叶片和次末级叶片的条件下运行。     

失效叶片显微结构和力学性能研究

研究了低压汽轮机末级叶片２Ｃｒ１３不锈钢长期服役失后显微结构和力学性能的变化，与未服役的叶片相比，显微组织中位错密度升高，部分区域位错胞状组织形成，碳化物粒子粗化低温冲击断口上发现现服役叶片中有显微孔沿和裂纹形成，显微结构的变化导致了服叶片叶力学性能的改变，屈服强度，循环屈服强度，抗拉强度均有下降，弹性模量略有下降，疲劳性能测试结果表明，疲劳门槛值下降，疲劳裂纹扩展速率增加，而疲劳极限和材料的本质     

多级轴流压气机末级串列静子三维优化设计与分析

为充分挖掘串列叶片对压气机扩稳增效的潜能，在对多级轴流压气机末级静子串列改型的基础上，选取不同叶高处前后排叶片相对位置、负载分配、弯掠特征及端壁轮廓等25个参数为设计变量，开展某工业用6.5级轴流压气机末级串列静子叶片与端壁的一体化优化设计研究，并采用随机森林方法对串列叶片几何参数进行特征重要性分析，提炼出串列参数设计指导。结果表明：优化后压气机末级在设计工况、近喘工况和近堵工况下的绝热效率分别提升4.81%、3.37%和8.195%;对于末级串列静子，最优串列参数随叶高变化而变化；调整前后叶片的弦长比与弯角比以实现串列叶片负荷前加载、调整叶片后掠与反弯以降低叶片端壁处负荷、设置叶中部分更大的周向交错度使缝隙区流体充分加速，均能有效降低末级串列叶片流动损失；串列叶片缝隙区尺寸，尤其是周向交错度，较其他参数对串列叶片性能的影响更为显著。研究成果应对压气机三维串列叶片设计具有参考价值。     

超超临界塔式锅炉S30432末级过热器失效原因分析

某电厂超超临界塔式锅炉S30432末级过热器发生泄漏,采用宏观检查、化学成分分析、力学性能试验、金相组织检验、扫描电镜等方法对泄漏管样进行检查与分析。结果表明:S30432末级过热器因短时过热导致末级过热器管子组织出现蠕变孔洞,并在晶界扩展成裂纹,造成末级过热器爆管。     

一米钛合金叶片加工工艺研究

1．米钛合金叶片简介 一米叶片为600MW末级动叶片。汽轮机末级叶片，在机组运行时，他长期在湿蒸汽作用下，受到强烈的水蚀，容易造成司太立合金片两头剥离或脱落或水蚀损坏，甚至叶片金属冲蚀成锯齿状，造成应力集中，不仅机组效率降低，而且叶片有断裂危险，影响机组安全运行。     

N25型汽轮机末级叶片的气动优化及分析

为提高N25型汽轮机效率,通过对其末级叶片进行CFD数值计算,分析其气动性能并提出优化改进方案.通过分析末级叶片等熵效率沿轴向分布变化、静动叶片表面压力变化、平均截面处熵值分布和速度分布,优化静、动叶片的叶型,调整了动叶片角度、前缘和尾缘、级间匹配关系.计算结果表明,优化后等熵效率提高了1.74％,轴功率提高8.58％,达到了气动性能优化的目的.     

高压端出流条件对多级泵径向力的影响

为了降低节段式多级泵叶轮所受的径向力,提高多级泵运行时的稳定性,采用剪切应力传输κ-ω湍流模型对高压双壳体多级泵末级导叶出口有出口压盖和无出口压盖2种情况分别进行了全流道非稳态数值计算,比较了2种情况在设计与非设计工况下末级叶轮及整个叶轮所受的径向力。研究结果表明,1个旋转周期内,末级叶轮径向力波动周期与末级导叶叶片数(即反导叶数)相同,整个叶轮的波动周期与正导叶叶片数相同。此外,添加出口压盖后,末级叶轮及末级导叶流道内流线分布更均匀,旋涡区明显减少,径向力幅值及主频也明显减小。     

高压端出流条件对多级泵径向力的影响

为了降低节段式多级泵叶轮所受的径向力,提高多级泵运行时的稳定性,采用SSTκ-ω湍流模型对高压双壳体多级泵末级导叶出口有出口压盖和无出口压盖2种情况分别进行了全流道非稳态数值计算,比较了2种情况在设计与非设计工况下末级叶轮及整个叶轮所受径的向力。研究结果表明,一个旋转周期内,末级叶轮径向力波动周期与末级导叶叶片数(即反导叶数)相同,整个叶轮的波动周期与正导叶叶片数相同。此外,添加出口压盖后,末级叶轮及末级导叶流道内流线分布更均匀,旋涡区明显减少,径向力幅值及主频也明显减小。     

高压端出流条件对多级泵径向力的影响

为了降低节段式多级泵叶轮所受的径向力,提高多级泵运行时的稳定性,采用SSTκ-ω湍流模型对高压双壳体多级泵末级导叶出口有出口压盖和无出口压盖2种情况分别进行了全流道非稳态数值计算,比较了2种情况在设计与非设计工况下末级叶轮及整个叶轮所受径的向力。研究结果表明,一个旋转周期内,末级叶轮径向力波动周期与末级导叶叶片数(即反导叶数)相同,整个叶轮的波动周期与正导叶叶片数相同。此外,添加出口压盖后,末级叶轮及末级导叶流道内流线分布更均匀,旋涡区明显减少,径向力幅值及主频也明显减小。     

国产600MW机组锅炉主再热蒸汽管座泄漏原因分析及改进

本文结合广东目华粤电台山发电有限公司国产600MW锅炉末级过热器出口取样管座变径部位泄漏、末级再热器排空管座变径部位泄漏和末级再热器排空管座部位末级再热器母管裂纹多次情况展开详细分析,对泄漏原因和改进措施进行了详细阐述,对泄漏的改进措施提出了一些全面而独特的解决方案,有效解决了高温高压炉外管座部住泄漏问题埘国产600MW机组的管座泄漏具有十分重要的参考和指导意义。     

盐水中疲劳裂纹内的腐蚀产物及其对疲劳裂纹扩展的影响

本文以40MnB、45Cr和42CrMo钢为材料,经淬火、500℃回火后,置于3.5%NaCl的盐水中,试验研究了疲劳裂纹内的腐蚀产物产生的条件和腐蚀产物降低疲劳裂纹扩展速率的机制。试验结果表明:1.使裂纹内连续地产生较多的腐蚀产物的条件之一是裂纹内的盐水中要含有一定量的氧,在疲劳裂纹扩展过程中,裂纹尖端的盐水中因电化学反应消耗掉的氧应得到连续地补充。2.腐蚀产物引起的腐蚀疲劳裂纹扩展速率的下降,不仅与腐蚀产物引起的“闭合效应”有关,也应与腐蚀产物堵塞了腐蚀介质(特别是氢)向裂纹尖端扩渗,使裂纹尖端一些局部地区成为瞬时真空有关。     

汽轮机末级叶片水蚀实验台设计

为了研究汽轮机末级叶片的水蚀破坏机理,结合叶片的实际工况建立了水蚀实验台。阐述了水蚀实验台的组成与工作原理,设计了实验台的关键部件。通过调节与测量温度、压力、流量等工作参数,在此实验台上进行了测试实验。结果表明:所研制的实验台运行稳定可靠,整体性能满足设计要求,能较好地对汽轮机末级叶片的破坏进行模拟。     

电厂亚临界锅炉过热器连接管螺塞角焊缝裂纹分析及处理

2008年4月,锅炉巡检人员发现过热器连接管第一弯头处有蒸汽冒出,停炉后检查发现末级过热器连接管螺塞角焊缝中心沿圆周方向裂开,裂纹长约3/4周长,为贯穿性裂纹,并对焊缝进行裂纹分析及处理.     

应力腐蚀裂纹的电涡流法检测及裂纹模型

建立合理的应力腐蚀裂纹模型对于利用电涡流法定量评估裂纹大小起着至关重要的作用。通过对应力腐蚀裂纹的电涡流法检测实验信号与模拟信号的分析,研究了应力腐蚀裂纹的导电性。结果表明,讨论应力腐蚀裂纹的等效电阻比单独讨论等效宽度及等效电导率更有意义。采用应力腐蚀裂纹的分布导电性模型更有利于重建基于电涡流信号的裂纹形貌。     

含裂纹钢丝在应力腐蚀作用下的力学性能

为了研究含裂纹高强镀锌钢丝在应力腐蚀作用下的受拉力学性能，根据应力腐蚀试验、静力拉伸试验、电镜实验和有限元模拟的研究数据，建立了含裂纹高强钢丝的力学模型，给出了模型参数的计算方法，并对含裂纹钢丝的应力腐蚀机理和静力受拉性能进行了研究.结果表明，在静力拉伸破坏试验中，应力腐蚀下的含裂纹高强镀锌钢丝的决定性破坏因素是裂纹，刻痕的应力集中系数远大于正常腐蚀的蚀坑，钢丝力学性能的变化是由初始裂纹进一步腐蚀而引起的；当钢丝腐蚀较严重时，钢丝力学性能主要由裂纹及其底部蚀坑决定.     

汽轮机恢复末级叶片效益分析

石河子热电厂1号汽轮机曾在原设计基础上拆除了末级叶片,排汽由0.5Mpa、223℃摄提高0.8Mpa、290℃。于1999年恢复了1号汽轮机末级叶片 ,用较低的排汽压力、温度直供热网加热器和除氧器 ,采暖期增加发电能力1500KW左右 ,有效地减少了减温叛减压器的节流损失 ,同时也改善了热网加热器的运行状况。     

火电厂锅炉过热器连接管裂纹成因分析及处理

对元宝山发电厂3#锅炉末级过热器入口连接管热电偶插座焊缝裂纹进行分析,认为该处裂纹属管材焊接延迟冷裂纹。经技术经济方案比较,确定采用局部挖补焊接、焊后热处理的方法对裂缝缺陷进行修复。实践证明该方法简单、可靠,修复后的各项指标满足锅炉运行要求,为火电厂类似焊接裂纹事故提供方案参考。     

基于机器视觉的风力机叶片损伤检测系统

针对风力机叶片表面出现的磨损等早期损伤特征现象,传统损伤检测方法存在高成本低效率等问题,设计了一种基于机器视觉和图像处理相结合的风力机叶片损伤检测系统。通过搭建机器视觉实验平台完成风力机损伤叶片图像采集和处理,通过使用HSV进行颜色平面提取,卷积运算、高亮显示操作滤波,选用自动阈值分割方法中最小均匀性度量法进行阈值分割处理,最后通过数学形态学去噪处理,腐蚀、膨胀、开运算等操作完成特征提取,设计了基于LabVIEW的风力机叶片智能图像识别系统,通过对图像处理后的损伤特征识别效果调试,完成性能测试。实验结果表明,基于该算法处理后的图像在设计的识别系统内准确识别率达到92.3%,并对裂纹损伤进行目标测量得到实际长度且绝对误差最大为3mm。该系统满足叶片检损的要求,实现对风力机叶片表面裂纹、轮廓磨损等损伤的图像处理和识别,并对损伤处进行标记、计数和测量,实现无损探伤,为兆瓦级风力机叶片损伤检测提供方法借鉴和图像处理、系统设计的技术支持。