[发明专利]一种静叶栅防水蚀的加热系统及加热方法

说明书

本发明公开了一种汽轮机装置，尤其是一种静叶栅防水蚀的加热系统及加热方法，属于汽轮机装置技术领域；该加热系统包括作为提供蒸汽的蒸汽汇总管以及具有多级叶栅的低压缸，该蒸汽汇总管连通低压缸两端部的末级叶栅以实现蒸汽对末级叶栅加热，该末级叶栅内设置有蒸汽通道；本发明解决了汽轮机中在湿蒸汽区的静叶栅防水蚀的问题，利用一定温度的蒸汽来对汽轮机低压末级静叶片进行加热，使得叶片表面无法形成液态水滴或水膜，从而达到保护湿蒸汽区工作叶片不受水蚀的目的。

技术领域

本发明涉及一种汽轮机装置，尤其是一种静叶栅防水蚀的加热系统及加热方法，属于汽轮机装置技术领域。

背景技术

当汽轮机处在低负荷运行时，低压末级、次末级蒸汽湿度相对较大，湿蒸汽极易吸附在叶片表面形成水膜或水滴，一方面会导致静叶出汽边水蚀，另一方面凝结的水滴会进入动叶栅，对动叶栅形成冲击，造成动叶片损伤。因此，水蚀现场威胁到机组安全运行，是长期以来汽轮机设计必须考虑的安全点之一。

当前，在汽轮机末级长叶片防水蚀方面，主要有两类措施，一是从叶片本身的生产工艺上采取防水蚀措施，比如高频淬火、激光熔覆技术等，此类方法均为在叶片生产制造过程中，采取合理的工艺方法在叶身表面形成保护涂层来减小叶片水蚀；二是采用空心导叶并在叶身上开疏水槽，将凝结在叶片表面的液态水引导出通流。通过各大汽轮机组运行的实际情况来看，这两种防水蚀措施虽然有一定效果，但并不能完全解决末级长叶片的水蚀问题，且制造成本昂贵。本申请提出的防水蚀方法是从防止叶片表面附近的湿蒸汽凝结、相变出发，这种方法在防水蚀方面尚属首次。

总之 ,末级叶片的水蚀问题是客观存在的。特别是伴随大量的大型机组参与调峰,末级叶片出汽边防水蚀问题暴露出来以后 ,加剧了对叶片防水蚀问题研究的必要性和紧迫性。

发明内容

本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种静叶栅防水蚀的加热系统以及加热方法，具体是给低压末级静叶增加加热系统，利用一定温度的蒸汽来对汽轮机低压末级静叶片进行加热，使得叶片表面无法形成液态水滴或水膜，从而达到防止或减小湿蒸汽区工作叶片水蚀的目的。

本发明采用的技术方案如下：

一种静叶栅防水蚀的加热系统，包括作为提供蒸汽的蒸汽汇总管以及具有多级叶栅的低压缸，该蒸汽汇总管连通低压缸两端部的末级叶栅以实现蒸汽对末级叶栅加热，该末级叶栅内设置有蒸汽通道。本发明的设计采用末级叶栅（静叶栅）设计为中空的结构，并利用该中空结构作为蒸汽通道，从而通入高温蒸汽以对末级叶栅进行加热，在加热过程中，末级叶栅的叶片具有高温效果，在叶片的表面则无法形成液态水滴或者水膜，从而有效的防止或减小湿蒸汽区工作叶片水蚀。

进一步的，该蒸汽汇总管分别通过第一蒸汽管和第二蒸汽管连通于低压缸两端部的末级叶栅，该第一蒸汽管和第二蒸汽管上均设置有用于控制流量的阀门。采用一条供应蒸汽的管道，通过两根支管能够有效的使两段部的末级叶栅的加热效果同步，并且借助阀门进行控制加热的效果。

进一步的，该末级叶栅包括上具有蒸汽腔室的外环和内环，以及具有蒸汽通道的叶片，该外环通过叶片连通内环，该外环上还设置有蒸汽入口和蒸汽出口，该蒸汽入口连通第一蒸汽管或第二蒸汽管。该设计方式能够有效的实现对叶片的加热，以保证叶片处于高温的状态。

进一步的，该外环包括上半外环和下半外环，内环包括上半内环和下半内环，该上半外环和下半外环分别通过叶片与上半内环和下半内环连通，上半内环和下半内环的蒸汽腔室连通，上半外环和下半外环的蒸汽腔室不连通且为独立腔室。该设计结构能够使蒸汽均匀对叶片进行加热。

进一步的，该蒸汽入口位于上半外环的顶部或者下半外环的底部，该蒸汽出口位于下半外环的底部或者上半外环的顶部。