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摘要:通过实践案例分析,将其燃气轮机发电机组防盐雾腐蚀从积垢沉淀、腐蚀和叶顶间隙展开分析并提出其应对方法,为其后的相关燃气轮机发电机组防盐雾腐蚀应对研究打下基础。
关键词:燃气轮机;盐雾;腐蚀;多因素
前言
随着海洋经济的不断发展与演化,其关于燃气轮机发电机组防盐雾腐蚀的要求也越来越高,无论在民用方面还是在军用轮机工作的过程中都势必会经受海洋环境的考验与检验,在此过程中其燃气轮机发电机组作为整个系统的主要动力部件,在其时间的应用过程中的主要功能是通过其相应的动力机组对空气流进行相应的压气机叶片作业而后使得整个机组的压力部位得以提高继而实现整个系统的良好运行,在其整个过程中的压气机主要是为燃烧室提供符合要求的压缩空气。在燃气轮机压气机内部,单晶叶片会因为其工作状态的环境的复杂性而经常在在高压、高速和潮湿空气的环境下发生冲刷继而最终会导致整个叶片发生磨损腐蚀,在实际的运行过程中的叶片表面往往会因为空气颗粒和盐分的变化而导致其发生相应的腐蚀,行为而使得相关机组的从而使得相关机组的叶片表面粗糙度提高,在这个过程中通常所使用的叶片的附面层厚度会得到相应的增加,继而在此过程中会导致其腐蝕最终使得叶片的叶型发生较为明显的改变,在整个过程中往往还会因为其叶片的变化而使的相应的流量、压比效率等发生较大变化。在其腐蚀方发生后可能还会使的整个机组的工作件的间隙具有一定程度的增大变化,在其机组的间隙处往往会发生流动继而导致混乱的出现,最终导致整个系统的的损失会增大,性能会下降。故而其外界的腐蚀会对对燃气轮机的使用效能产生很大负面影响,并会加剧减小了相关燃气轮机设备的使用寿命和其可靠性得以下降,并且在实践的应用过程中可能会增加相关燃气轮机发生危险故障的可能性,最终对人民的生命财产和安全造成损失和危害[1-4]。因此开展相关盐雾腐蚀对燃气轮机发电机组性能影响的研究在现实生活及国防领域具有重要的意义。
1.燃气轮机发电机组防盐雾腐蚀分析
在海洋上作业的轮机其运维动力装置长期会处在含高盐雾浓度较大的海洋大气中运行,故而其盐雾的含量和作用会对其整体的燃气轮机的关键部件的产生较强的腐蚀作用,继而使得其装置的使用寿命会因为作业环境及作业时间而产生极大的负面作用,继而使得对于系统的整体维护成本会有所提高。在科学研究领域针对在此种海洋环境下运行的系统的盐雾因素对于动力装置的腐蚀越来越受到广大学者的研究关注。在一些其对新材料及工业技术深刻的国家,企业对于系统动力装置在运行过程中受到盐雾的防腐研究己深入研究多年,且研究方向较为多元,在此之中的研究对象主要的针对基础是基于盐雾腐蚀的研究理论基础,同时对于盐雾腐蚀在整体系统运行中的动力装置的破坏形式也有着深刻且相对全面的研宄,关于盐雾腐蚀在对燃气轮机的发电装置的整体性能影响及其整体系统的寿命影响都有着广泛而深刻的研究等。同时在这些研究过程中也有效的会推动系统动力装置在防腐综合研究方面的发展,最终通过整体而全面的优化调研和研究促进了整体系统的相关装置的改进进程。
相比于国外的相关研究,其国内对盐雾腐蚀问题的研究重点在于推进相关防腐涂层的技术改革,以而实现整体系统盐雾腐蚀防护的进程,但这种方式往往会在其基础的理论研究上存在其较大的局限性,在实际的生产实践过程中会因为缺乏对其系统部位的具体的腐蚀过程、微观机理以及其他方面的基础性研究,继而会影响到在实际的盐雾环境的腐蚀方面会面临着基础制式以相关研究不全面的不成熟的缺点,故而会影响到正向技术的发展,但在未来其发展空间巨大。
2.燃气轮机发电机组防盐雾腐蚀应对措施分析
在实际的船用燃气轮机在相关的含盐雾较大的海洋环境下进行工作运行过程中,其整个过程中的固体颗粒含量在整体的成分中相对较少,通过实践表明其腐蚀对相关系统的性能降减的影响与其磨蚀与积垢沉淀的后果相对比可知其后果或者影响因素会要更大。
(1)燃气轮机发电机组的积垢沉淀
在整体的燃气轮机在工作过程中,其所处的环境中的含有粉尘以及其他的微粒的空气会因为其工作机动而被吸入其系统所运行的发动机中,故而其所含有液态物质会在相关的燃气轮机的叶片以及其相关的气路通道的表面上形成黏附和堆积,在后续的运行过程中的对于这些沉淀积垢会通过其整体装置的运行而使得叶片、通道壁等诸多表面因为磨损而使其粗糙度变大,继而因为长时间的堆积而改变其整体装置结构的几何形状,故而在最后会减小相关通道的有效工作的流通面积,最终会降低相关机构的部件的工作作业效能以及会影响到其气流的流通过程,使得相应的机械的整体性能下降。通过大量实验及数据表明,其因为沉淀积垢所存在的因素导致的整机的部件流量的衰退速度是在其对于整机的其他影响因素会导致其效率发生衰退速度想象大概约将两倍。故而实际应用解决方案中应该加强对于其新材料和新工艺的应用分析,确实通过其结构的改良以及相关应对方案的加强继而促进整机的防盐雾沉积现象所带来的不良后果。
(2)燃气轮机发电机组发生的腐蚀现象
在系统运行的过程中难免会将含盐空气吸入其燃气轮机中,继而会对其发电机组的运行产生影响,在实际系统运行过程中其与叶片材料等所发生的高温作用下的反应,有一部分会因发生化学反应继而会导致其盐雾会发生腐蚀到相关燃气轮机的叶片表面,最终会导致其轮机的叶片表面性能因为其腐蚀作用而变差,最终会影响到整个系统的发电机组的整体性能。在实际运行过程中会发现其静叶片和动叶片的腐蚀程度在具体的系统运行过程中是不同的,通过实践的过程会发现在较短的时间内,其盐雾所产生的腐蚀影响会对静叶片的影响会相对较小,相反对于动叶片而言,其所发生的腐蚀行为往往会因为其腐蚀现象而产生较大的影响,并且其所发生的腐蚀甚至会影响到整机的使用。故而在实际的发电机组的运行过程中应该设置相关的应对措施进行防腐,例如可以通过其电化学方式的配比实现其整机的运行反应的过程。 (3)燃气轮机的叶顶间隙变化
在对燃气轮机的叶顶间隙变化的前提是首先应该考虑其海洋条件下的复杂多变性,故而在在高温的气流作用下,其所发生腐蚀往往也是导致叶顶间隙发生增大现象的主要原因,继而在系统的实际运行过程中往往会因为其摩擦磨损而加速相应的反应实践,最终会使得其燃气轮机的叶顶间隙会发生进一步扩大的线性。通过相关的研究表明其叶顶间隙增大对燃气轮机的发电机组产生较大的影响,当其叶片的局部失效形式所出现时,会对于其叶片的表面气流的流动产生较大影响,继而会影响到其相关气流的流动效能,使得气流在叶片的运行过程中产生较大的分离现象。在相关的发电机组的工作过程中其机组的叶片和其他的部位往往会因为其摩擦继而导致其发生腐蚀行为,在整机工作的过程中,应该详细的加强其分析过程、分析其腐蚀出现的过程,在其葉顶间隙的增大过程中,同时也会伴随着腐蚀程度会进一步加大,继而在整个过程中的叶片长度会变短,进而使得其叶顶的间隙会被进一步扩大。
3.燃气轮机发电机组防盐雾腐蚀实践分析
在对其燃气轮机发电机组防盐雾腐蚀进行分析后,通过与实践分析相结合可以有效地加强。其具体案例在2014年5月至2014年8月其30MW等级燃气轮机机组, (下转第页)
(上接第页)其作为电气工程经理负责海口项目的电气和控制工作的技术准备、标书技术澄清和客户化设计工作。该项目计划安装2台30MW等级航改型燃气轮机机组(LM2500+G4,50Hz,直接驱动型发电),用于燃气热电冷三联供。厂址位于在海南省澄迈县海口老城区,距最近的海岸线直线距离约4.0km。由于项目地处沿海区域,需考虑盐雾对设备的腐蚀问题,因此有必要完整评估燃机机组的防盐雾腐蚀能力。我和机械团队及应用团队一起分析了现场地理情况,同时仔细调查我们产品防盐雾设计:首先LM2500燃气轮机已将广泛应用于海洋平台,船舶动力、沿海发电等领域,具有丰富的防盐雾及抗腐蚀经验;其次成套产品在设计上及生产制造环节都体现了防盐雾能力,包括工程硅氧烷涂料盐雾实验在5500小时上表面未出现起泡;燃机空气进气系统,将采用两级过滤,可以满足C4I地区使用(海岸及高盐工业区),发电机开式空冷系统,海口现场由于距离海岸4公里,根据氯离子沉降随距离增加而大幅度降低,含盐量不超过0.00024mg/m3,即可采用标准空滤,否则可以采用更高级面漆加闭式水冷发电机来解决;对于机组接线箱和外部端子盒,我们设计上采用IPP66及以上等级,对于大的箱体虽然防护等级为IP54,但我们通过设计增加1个除湿空调,可将含盐雾的水气去除。
结语
通过燃气轮机发电机组的实践案例在其腐蚀的发生后可能还会使的整个机组的工作件的间隙具有一定程度的增大变化,在其机组的间隙处往往会发生流动继而导致混乱的出现,最终导致整个系统的损失会增大,性能会下降。故而其外界的腐蚀会对对燃气轮机的使用效能产生很大负面影响,并会加剧减小了相关燃气轮机设备的使用寿命和其可靠性得以下降,并且在实践的应用过程中可能会增加相关燃气轮机发生危险故障的可能性,最终对人们的生命财产安全造成损失和危害。因此开展相关盐雾腐蚀对燃气轮机发电机组性能影响的研究在现实生活及国防领域具有重要的意义。通过实践分析对燃气轮机发电机组防盐雾腐蚀应对措施展开研究分析,为其后的相关燃气轮机发电机组防盐雾腐蚀应对研究打下基础。
参考文献:
[1]上海海事大学上海浦江教育出版社推出《轮机维护与修理》[J].航海技术,2018(02):3.
[2]曹磊. 盐雾腐蚀条件下燃气轮机压气机性能衰退研究[D].哈尔滨工程大学,2015.
[3]陆之翰,过永康,马重辉,吴廷瑜.工业燃气轮机叶片热腐蚀与动态燃烧室热腐蚀试验的对比研究[J].机械工程材料,1983(04):25-32.
[4]吴始栋.舰船燃气轮机热腐蚀试验装置——燃烧器台架的发展和应用现状[J].国外舰船技术(材料类),1982(08):1-13.
关键词:燃气轮机;盐雾;腐蚀;多因素
前言
随着海洋经济的不断发展与演化,其关于燃气轮机发电机组防盐雾腐蚀的要求也越来越高,无论在民用方面还是在军用轮机工作的过程中都势必会经受海洋环境的考验与检验,在此过程中其燃气轮机发电机组作为整个系统的主要动力部件,在其时间的应用过程中的主要功能是通过其相应的动力机组对空气流进行相应的压气机叶片作业而后使得整个机组的压力部位得以提高继而实现整个系统的良好运行,在其整个过程中的压气机主要是为燃烧室提供符合要求的压缩空气。在燃气轮机压气机内部,单晶叶片会因为其工作状态的环境的复杂性而经常在在高压、高速和潮湿空气的环境下发生冲刷继而最终会导致整个叶片发生磨损腐蚀,在实际的运行过程中的叶片表面往往会因为空气颗粒和盐分的变化而导致其发生相应的腐蚀,行为而使得相关机组的从而使得相关机组的叶片表面粗糙度提高,在这个过程中通常所使用的叶片的附面层厚度会得到相应的增加,继而在此过程中会导致其腐蝕最终使得叶片的叶型发生较为明显的改变,在整个过程中往往还会因为其叶片的变化而使的相应的流量、压比效率等发生较大变化。在其腐蚀方发生后可能还会使的整个机组的工作件的间隙具有一定程度的增大变化,在其机组的间隙处往往会发生流动继而导致混乱的出现,最终导致整个系统的的损失会增大,性能会下降。故而其外界的腐蚀会对对燃气轮机的使用效能产生很大负面影响,并会加剧减小了相关燃气轮机设备的使用寿命和其可靠性得以下降,并且在实践的应用过程中可能会增加相关燃气轮机发生危险故障的可能性,最终对人民的生命财产和安全造成损失和危害[1-4]。因此开展相关盐雾腐蚀对燃气轮机发电机组性能影响的研究在现实生活及国防领域具有重要的意义。
1.燃气轮机发电机组防盐雾腐蚀分析
在海洋上作业的轮机其运维动力装置长期会处在含高盐雾浓度较大的海洋大气中运行,故而其盐雾的含量和作用会对其整体的燃气轮机的关键部件的产生较强的腐蚀作用,继而使得其装置的使用寿命会因为作业环境及作业时间而产生极大的负面作用,继而使得对于系统的整体维护成本会有所提高。在科学研究领域针对在此种海洋环境下运行的系统的盐雾因素对于动力装置的腐蚀越来越受到广大学者的研究关注。在一些其对新材料及工业技术深刻的国家,企业对于系统动力装置在运行过程中受到盐雾的防腐研究己深入研究多年,且研究方向较为多元,在此之中的研究对象主要的针对基础是基于盐雾腐蚀的研究理论基础,同时对于盐雾腐蚀在整体系统运行中的动力装置的破坏形式也有着深刻且相对全面的研宄,关于盐雾腐蚀在对燃气轮机的发电装置的整体性能影响及其整体系统的寿命影响都有着广泛而深刻的研究等。同时在这些研究过程中也有效的会推动系统动力装置在防腐综合研究方面的发展,最终通过整体而全面的优化调研和研究促进了整体系统的相关装置的改进进程。
相比于国外的相关研究,其国内对盐雾腐蚀问题的研究重点在于推进相关防腐涂层的技术改革,以而实现整体系统盐雾腐蚀防护的进程,但这种方式往往会在其基础的理论研究上存在其较大的局限性,在实际的生产实践过程中会因为缺乏对其系统部位的具体的腐蚀过程、微观机理以及其他方面的基础性研究,继而会影响到在实际的盐雾环境的腐蚀方面会面临着基础制式以相关研究不全面的不成熟的缺点,故而会影响到正向技术的发展,但在未来其发展空间巨大。
2.燃气轮机发电机组防盐雾腐蚀应对措施分析
在实际的船用燃气轮机在相关的含盐雾较大的海洋环境下进行工作运行过程中,其整个过程中的固体颗粒含量在整体的成分中相对较少,通过实践表明其腐蚀对相关系统的性能降减的影响与其磨蚀与积垢沉淀的后果相对比可知其后果或者影响因素会要更大。
(1)燃气轮机发电机组的积垢沉淀
在整体的燃气轮机在工作过程中,其所处的环境中的含有粉尘以及其他的微粒的空气会因为其工作机动而被吸入其系统所运行的发动机中,故而其所含有液态物质会在相关的燃气轮机的叶片以及其相关的气路通道的表面上形成黏附和堆积,在后续的运行过程中的对于这些沉淀积垢会通过其整体装置的运行而使得叶片、通道壁等诸多表面因为磨损而使其粗糙度变大,继而因为长时间的堆积而改变其整体装置结构的几何形状,故而在最后会减小相关通道的有效工作的流通面积,最终会降低相关机构的部件的工作作业效能以及会影响到其气流的流通过程,使得相应的机械的整体性能下降。通过大量实验及数据表明,其因为沉淀积垢所存在的因素导致的整机的部件流量的衰退速度是在其对于整机的其他影响因素会导致其效率发生衰退速度想象大概约将两倍。故而实际应用解决方案中应该加强对于其新材料和新工艺的应用分析,确实通过其结构的改良以及相关应对方案的加强继而促进整机的防盐雾沉积现象所带来的不良后果。
(2)燃气轮机发电机组发生的腐蚀现象
在系统运行的过程中难免会将含盐空气吸入其燃气轮机中,继而会对其发电机组的运行产生影响,在实际系统运行过程中其与叶片材料等所发生的高温作用下的反应,有一部分会因发生化学反应继而会导致其盐雾会发生腐蚀到相关燃气轮机的叶片表面,最终会导致其轮机的叶片表面性能因为其腐蚀作用而变差,最终会影响到整个系统的发电机组的整体性能。在实际运行过程中会发现其静叶片和动叶片的腐蚀程度在具体的系统运行过程中是不同的,通过实践的过程会发现在较短的时间内,其盐雾所产生的腐蚀影响会对静叶片的影响会相对较小,相反对于动叶片而言,其所发生的腐蚀行为往往会因为其腐蚀现象而产生较大的影响,并且其所发生的腐蚀甚至会影响到整机的使用。故而在实际的发电机组的运行过程中应该设置相关的应对措施进行防腐,例如可以通过其电化学方式的配比实现其整机的运行反应的过程。 (3)燃气轮机的叶顶间隙变化
在对燃气轮机的叶顶间隙变化的前提是首先应该考虑其海洋条件下的复杂多变性,故而在在高温的气流作用下,其所发生腐蚀往往也是导致叶顶间隙发生增大现象的主要原因,继而在系统的实际运行过程中往往会因为其摩擦磨损而加速相应的反应实践,最终会使得其燃气轮机的叶顶间隙会发生进一步扩大的线性。通过相关的研究表明其叶顶间隙增大对燃气轮机的发电机组产生较大的影响,当其叶片的局部失效形式所出现时,会对于其叶片的表面气流的流动产生较大影响,继而会影响到其相关气流的流动效能,使得气流在叶片的运行过程中产生较大的分离现象。在相关的发电机组的工作过程中其机组的叶片和其他的部位往往会因为其摩擦继而导致其发生腐蚀行为,在整机工作的过程中,应该详细的加强其分析过程、分析其腐蚀出现的过程,在其葉顶间隙的增大过程中,同时也会伴随着腐蚀程度会进一步加大,继而在整个过程中的叶片长度会变短,进而使得其叶顶的间隙会被进一步扩大。
3.燃气轮机发电机组防盐雾腐蚀实践分析
在对其燃气轮机发电机组防盐雾腐蚀进行分析后,通过与实践分析相结合可以有效地加强。其具体案例在2014年5月至2014年8月其30MW等级燃气轮机机组, (下转第页)
(上接第页)其作为电气工程经理负责海口项目的电气和控制工作的技术准备、标书技术澄清和客户化设计工作。该项目计划安装2台30MW等级航改型燃气轮机机组(LM2500+G4,50Hz,直接驱动型发电),用于燃气热电冷三联供。厂址位于在海南省澄迈县海口老城区,距最近的海岸线直线距离约4.0km。由于项目地处沿海区域,需考虑盐雾对设备的腐蚀问题,因此有必要完整评估燃机机组的防盐雾腐蚀能力。我和机械团队及应用团队一起分析了现场地理情况,同时仔细调查我们产品防盐雾设计:首先LM2500燃气轮机已将广泛应用于海洋平台,船舶动力、沿海发电等领域,具有丰富的防盐雾及抗腐蚀经验;其次成套产品在设计上及生产制造环节都体现了防盐雾能力,包括工程硅氧烷涂料盐雾实验在5500小时上表面未出现起泡;燃机空气进气系统,将采用两级过滤,可以满足C4I地区使用(海岸及高盐工业区),发电机开式空冷系统,海口现场由于距离海岸4公里,根据氯离子沉降随距离增加而大幅度降低,含盐量不超过0.00024mg/m3,即可采用标准空滤,否则可以采用更高级面漆加闭式水冷发电机来解决;对于机组接线箱和外部端子盒,我们设计上采用IPP66及以上等级,对于大的箱体虽然防护等级为IP54,但我们通过设计增加1个除湿空调,可将含盐雾的水气去除。
结语
通过燃气轮机发电机组的实践案例在其腐蚀的发生后可能还会使的整个机组的工作件的间隙具有一定程度的增大变化,在其机组的间隙处往往会发生流动继而导致混乱的出现,最终导致整个系统的损失会增大,性能会下降。故而其外界的腐蚀会对对燃气轮机的使用效能产生很大负面影响,并会加剧减小了相关燃气轮机设备的使用寿命和其可靠性得以下降,并且在实践的应用过程中可能会增加相关燃气轮机发生危险故障的可能性,最终对人们的生命财产安全造成损失和危害。因此开展相关盐雾腐蚀对燃气轮机发电机组性能影响的研究在现实生活及国防领域具有重要的意义。通过实践分析对燃气轮机发电机组防盐雾腐蚀应对措施展开研究分析,为其后的相关燃气轮机发电机组防盐雾腐蚀应对研究打下基础。
参考文献:
[1]上海海事大学上海浦江教育出版社推出《轮机维护与修理》[J].航海技术,2018(02):3.
[2]曹磊. 盐雾腐蚀条件下燃气轮机压气机性能衰退研究[D].哈尔滨工程大学,2015.
[3]陆之翰,过永康,马重辉,吴廷瑜.工业燃气轮机叶片热腐蚀与动态燃烧室热腐蚀试验的对比研究[J].机械工程材料,1983(04):25-32.
[4]吴始栋.舰船燃气轮机热腐蚀试验装置——燃烧器台架的发展和应用现状[J].国外舰船技术(材料类),1982(08):1-13.