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工业汽轮机高低压复合转子的应用

编辑:山东星汉汽轮机设备有限公司时间:2019-03-08

      工业汽轮机的趋势朝着大容量、效率、高参数的方向发展。为此,我公司开发了100MW等级大容量工业汽轮机,开发了多种叶型、大排汽面积等新技术的效率工业汽轮机,在叶片上开发、应用的工作较多,但在转子方面却较少应用研究,另一个就是在高参数方面未有突破。为此,本文提出工业汽轮机高低压复合转子的应用建议,以期为公司大容量、效率、高参数的工业汽轮机提供转子材料应用方面的参考。

      1、高低压复合转子
      高中压缸和低压缸合为一体的单缸式结构在燃气-蒸汽联合循环汽轮机和中小型汽轮机中被普遍采用,这种结构具有成本低、热效率高、占地面积少、结构紧凑和运转控制性能好等优点。高低压复合转子的开发、应用主要是为了达到单缸式工业汽轮机的发展需要。
      高低压复合转子即在一根转子的高中压段具有一般高中压转子所要求的高温与蠕变强度,在低压段又具有一般低压转子所要求的强度与韧性。现用于高温1%CrMoV钢(30Cr1Mo1V)转子锻件的耐久与蠕变强度优良,但韧性欠佳;而用于低温的3.5%NiCrMoV钢(30Cr2Ni4MoV)转子锻件的强度与韧性优良,但高温耐久与蠕变强度偏低,且在高温长期使用时组织将发生转变,性能恶化。这就需要一种高低压复合转子,它应同时兼有高的蠕变耐久强度(高温性能)和良好的强度和韧性(低温性能)。通常,这是互相矛盾的两种性能。
      这种工业汽轮机高低压复合转子目前有两种方式可以实现:
      一是采用整锻复合转子,通过特殊的分段调质热处理的方法,让转子高中压段的性能达到高中压转子的要求,而低压段的性能达到低压转子的要求。
      二是采用焊接复合转子,把分别适合高中压段和低压段的不同材质通过焊接的方式连接起来,从而达到高低压复合转子的使用要求。