饱和蒸汽汽轮机水蚀的预防措施及应用探讨

吴宏宇

摘 要：饱和蒸汽轮机在运行的过程中，其内部的膨胀做功会不断地增强，其内部的蒸汽含水量也不断地增多，从而使得其叶片不断地被水分侵蚀。如果不能够采用有效的措施进行处理，就会直接影响汽轮机运行的效率和安全性。本文通过提出几种方法来预防饱和蒸汽汽轮机水蚀现象。

关键词：蒸汽汽轮机;水蚀现象;预防措施;应用策略

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.22.026

0 引言

在实际运行的过程中，可以通过提高汽轮机进汽的压力和进汽的温度来提升其运作的效率。一般在不改变进汽参数的基础上，如果单纯地增加发电量往往会降低排汽的压力。在使用的过程中，凝汽式的汽轮机会在使用的过程中出现诸多蒸汽。如果水分蒸汽超过某一个限度时，就会使得叶片被水汽所侵蚀。久而久之就会缩短汽轮机的使用寿命[1]。如果长时间不处理则会使得汽轮机出现振动的危险。为了能够有效地解决上述的问题。需要为预防饱和蒸汽汽轮机被水侵蚀提供有效的措施。

1 研究背景

我国早就在生产的过程中提出了节能减排的要求。随着经济和时代的不断发展。在运用汽轮机回收水泥和玻璃等材料的过程中都会产生更多余热。大家需要采用合适的方法来吸收余热。另外，在进行冶金和化工工业生产的过程中也会产生大多多余的蒸汽。如果呢个够充分地被利用的化，就会将其向空气中排放，最终造成环境污染。因此，环保专家想出了用汽轮机来回收饱和的蒸汽。但是在汽轮机回收蒸汽的过程中，过多的蒸汽容易聚集在汽轮机叶片上，从而使得其叶片被侵蚀。所以在使用的过程中仍然存在诸多困难，也成为了近几年热议的话题。因此，大家都需要对饱和蒸汽汽轮机水侵蚀的现象进行预防和有效地应用。

2 饱和蒸汽汽轮机概述

饱和蒸汽汽轮机也属于一种旋转式蒸汽动力发展装置。所有高温高压的蒸汽都会通过固定的喷嘴来不断地加速运行，之后再有效地喷射到叶片上。这样，装有叶片的转子也会不断地旋转，并保持对外做功的状态。饱和式蒸汽汽轮机被广泛应用于火力发电的过程中，也可以被广泛地应用于冶金工业、化学工业和其他行业的发展过程中。

3 预防饱和蒸汽汽轮机水蚀现象的措施

3.1 提高叶片寿命

（1）在局部加入覆盖层。可以在进汽边局部位置覆盖一层新的合金，并采用包括热喷涂、堆焊、电镀和化学转化膜、涂料装涂等方式进行加工。但是这种方法加工的工艺相对较为复杂，且会存在较大的残余应力。如果处理不好，则容易使得覆盖层脱落。

（2）激光强化。此工艺能够释放出能量较高的激光束，并在较短的时间内就加热和融化工件表面的物质。并通过采用各种手段来将合金元素添加入新的合金层内部，这样就能够让其表面变得更加坚韧。一般可以采用激光合金化、激光纳米强化、激光固溶强化等方式来加工。这几种方法相对投入较大。但是却能够在较短的时间内就迅速地实现加热和冷却，并让其组织结构高度的细化。所有材料的通用性也显得较强。因此可以在短时间内实现局部表面处理。使用过程中不仅实现了高度的自动化，且不会产生很大的污染。

（3）火焰淬火。也可以采用高频感应和加热淬火的方式进行加工。这种工艺可以采用感应加热的方式进行加工，之后再低温回火[2]。在這样加工的方式下就会产生2-6mm厚度的火马氏体，从而使得其强度变得更高。但是整体加热的设备显得较为复杂。整体设计和制作的过程都非常复杂。

3.2 提高排气干度

（1）及时减少汽轮机内部的水分。饱和蒸汽在经过每次做功之后，其内部的干度都会有所下降。这些水分会随着气流的运动冲击叶片。后续水分的堆积量也会变得越来越大，并在之后引发越来越严重的冲击。常规的措施包括如下几点：第一，可以在气缸适当的位置开设疏水孔，以便在第一时间排出水分。也可以在隔板的底部开出一个疏水孔，这样就可以将没有被排出的水分流入下一级。也可以在隔板和汽道的前后位置装上专用的甩水环，这样就能够收集水分。

（2）及时排出汽轮机内部水分。在经过每一次做功之后，其饱和蒸汽干度都会有所下降。如果内部的水分不能够在第一时间排出，水分就会直接跟随着气流冲击叶片，并直接流入下一级结构中。往后水分堆积的现象就会变得越来越严重。所以可以在气缸上确定一个适当的位置来开疏水孔，以便能够有效地排出水分。也可以咋隔板的地步开通一个水孔，这样没有被排出的水分就可以自动流入下一级，避免叶片受到二次冲击。

（3）中间机内除湿。在这种方法背景下，先可以在汽轮机的内部安装除湿装置。其操作的过程如下：先可以让湿掉的蒸汽从入口处进入到装置内部，再借助离心式的喷嘴来压缩成为高速气流。水分就会因为内部惯性的作用而被甩到外部的集水槽内部，最后又会汇集到气缸底部的集水井内部[3]。整个机器内部的干度就会得以提高。蒸汽就会在导流板的作用下改进方向，从而有效地进行做功。图1有效地显示了中间机内除湿示意图。

4 结束语

综上所述，本文主要阐述了如何解决因为蒸汽机内部的水蚀问题。主要提出了包括“提高叶片寿命”和“提高排气干度”这两种主要措施。在实际操作的过程中，由于饱和蒸汽具有特殊性。其工艺参数也会不断地变化。大家需要结合不同的情况选择合适的处理方式，才能够有更好的效果。

参考文献：

[1]杨新生.汽轮机动叶片水蚀问题研究及对策[J].电力设备，2017（05）：39-43.

[2]姚建华，赖海明.汽轮机末级叶片的激光强化技术[J].热力透平，2017（05）：53-57.

[3]来敏华.进排气管道布局不合理影响汽轮机性能[J].化工设备与管道，2016（05）：39-43.