汽輪機深度調峰的水蝕問題研究

劉云鋒，李宇峰，王健，馬義良，關淳

汽輪機深度調峰的水蝕問題研究

劉云鋒，李宇峰，王健，馬義良，關淳

（哈爾濱汽輪機廠有限責任公司，黑龍江省 哈爾濱市 150046）

為研究汽輪機深度調峰引起的末級動葉片水蝕問題，提高機組的壽命，采用計算分析與機組運行經驗結合的方法，在現有研究成果的基礎上，結合合理的推論，綜合考慮背壓和負荷對水蝕的影響，建立了以相對容積流量為基準的葉片水蝕衡量方法。研究結果表明：隨著相對容積流量減小，動葉水蝕部位從應力較小的頂部進汽邊轉移到應力較大的根部出汽邊，危險性增大；動葉片水蝕率也隨相對容積流量減小呈現出先上升、后下降、再上升的變化趨勢，階段間的轉折點均對應一種平衡狀態。

汽輪機；深度調峰；葉片水蝕

0 引言

2020年我國提出了2030年實現碳排放“達峰”、2060年實現碳排放“中和”的目標，為可再生能源提供了進一步發展的巨大空間。截至2019年底，我國風電與光伏發電裝機容量分別達到2.1億kW和2.04億kW，年發電量分別達到 4057億kW×h和2 243億kW×h，是可再生能源消納量最大的國家[1-2]，預計到2040年，可再生能源占一次能源的消費比例將從4%增長到約15%[3]。火電靈活性改造可以降低機組的最小出力，是可再生能源消納的有效措施。尤其在“三北”地區，70%以上都是熱電聯產機組，熱電機組采暖季采用“以熱定電”的方式運行，面臨較大的熱電矛盾，造成風電接納空間更加受限，靈活性運行需求更大。文獻[4-5]對火電靈活性改造的需求和措施進行了概括。……