弗ｊ１合 ｌｚ瑚 Ｌ ＂ｔｔ５ ＿Ｌ ｆ－ｔｉ－ ２０１４年１２月 Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ＆Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１—４５５ １．２０１４．１２．０１９ 汽轮机叶片断裂原因分析研究 汪宽华，潘志贤，郑飞逸，赖慧坚，陈金铨 （杭州汽轮机股份有限公司，浙江杭州３１００２２） 摘要：针对锅炉软水处理存在的普遍性问题，对汽轮机垢进行了分析；对叶片进行了热力计算分析；对额定工况与堵塞工况的第５级 叶片进行了强度核算；对某垃圾电站的汽轮发电机组转子叶片断裂原因进行了分析，认定了其原因在于结垢引起了局部通流面积锐 减，转子叶片的受力发生了很大的变化，以导致叶片断裂。研究结果表明，通过采用加强对汽机运行参数监控的方式，可及时发现蒸 汽品质的变化，提高锅炉软水处理的能力，能够实现机组长期、经济地运行。 关键词：蒸汽品质；叶片断裂；结垢；焓降 中图分类号：ＴＨ１１４；ＴＫ１４ 文献标志码：Ａ 文章编号：１００１－４５５１（２０１４）１２—１６００—０４ Ｆｒａｃｔｕｒｅ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｓｔｅａｍ ｔｕｒｂｉｎｅ ｂｌａｄｅ ＷＡＮＧ Ｋｕａｎ—ｈｕａ，ＰＡＮ Ｚｈｉ—ｘｉａｎ，ＺＨＥＮＧ Ｆｅｉ—ｙｉ，ＬＡＩ Ｈｕｉ－ｊｉａｎ，ＣＨＥＮ Ｊｉｎ—ｑｕａｎ （Ｈａｎｇｚｈｏｕ Ｓｔｅａｍ Ｔｕｒｂｉｎｅ Ｃｏ．Ｌｔｄ．，Ｈａｎｇｚｈｏｕ ３１００１２，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｉｍｉｎｇ ａｔ ｔｈｅ ｃｏｍｍｏｎ ｐｒｏｂｌｅｍ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｗａｔｅｒ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｆｏｒ ｂｏｉｌｅｒ，ｔｕｒｂｉｎｅ ｓｃａｌｉｎｇ ｉｔｓｅｌｆ ｗａｓ ａｎａｌｙｚｅｄ．Ｔｈｅ ｔｈｅｒｍａｌ ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ｒｅｓｕｌｔ ｏｆ ｂｌａｄｅ ｗａｓ ｃｈｅｃｋｅｄ，ａｎｄ ｔｈｅ ｉｎｔｅｎｓｉｏｎ ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ｏｎ ｔｈｅ ５ｔｈ ｓｔａｇｅ ｂｌａｄｅ ａｔ ｎｏｒｍａｌ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ ａｎｄ ｃｈｏｋｅｄ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ ｗａｓ ｒｅｖｉｅｗｅｄ． Ａｆｔｅｒ ｔｈｅ ｂｒｏｋｅｎ ｔｕｒｂｉｎｅ ｂｌａｄｅ ｆｏｒ ｏｎｅ ｇａｒｂａｇｅ ｐｌａｎｔ ｗａｓ ａｎａｌｙｚｅｄ ｉｎ ｄｅｔａｉｌ，ｉｔ ｗａｓ ｆｏｕｎｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｅｘｔｒａ ｆｏｒｃｅ ｏｎ ｂｌａｄｅ ｗａｓ ｃａｕｓｅｄ ｂｙ ｔｈｅ ｌｆｏｗ ｐａｔｈ ｒｅｄｕｃｅｄ ｔｈａｔ ｉｓ ｆｒｏｍ ｔｈｅ ｓｃａｌｉｎｇ ａｎｄ ｔｈｅ ｅｘｔｒａ ｆｏｒｃｅ ｃａｕｓｅ ｔｈｅ ｂｌａｄｅ ｂｒｏｋｅｎ ｆｉｎａｌｌｙ．Ｔｈｅ ｓｔｕｄｙ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ，ｔｈｅ ｔｕｒｂｉｎｅ— ｇｅｎｅｒａｔｏｒ ｓｅｔ ｃｏｕｌｄ ｂｅ ｒｕｎ ｓｔａｂｌｉｔｙ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｆｏｌｌｏｗ ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ：ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ｏｎ ｔｈｅ ｗａｔｅｒ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ａｎｄ ａｔｔｅｎｔｉｏｎ ｏｎ ｔｈｅ ｓｔｅａｍ ｑｕａｌｉｔｙ ｃｈａｎｇｅ ｉｆ ａｎｙ ｗｉｔｈ ｃｏｎｔｉｎｕｅ ｃｈｅｃｋｉｎｇ ｏｎ ｓｔｅａｍ ｔｕｒｂｉｎｅ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｄａｔａ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｓｔｅａｍ ｑｕａｌｉｔｙ；ｂｌａｄｅ ｆｒａｃｔｕｒｅ；ｄｅｐｏｓｉｔ；ｅｎｔｈａｌｐｙ ｄｒｏｐ 通过对Ｔｘｘｘｘ机组型号为Ｎ３—３．８２叶片断裂进行分析 ０引 言 经过多年的分析，汽轮机专家对汽轮机叶片断口 （裂源区、疲劳裂纹扩展区、瞬时断裂区即剪切唇区） 原因，提出相应的措施，防止机组在运行过程中产生 叶片断裂，使机组保持良好的运行状态，为企业产生 较好的经济效益和社会效益。 进行分析，总结出汽轮机叶片损坏形式主要是疲劳断 裂，由于叶片工作条件恶劣，受力情况复杂，断裂事故 １叶片断裂现象 Ｔｘｘｘｘ机组型号为Ｎ３—３．８２，非调抽汽压力Ｉ＞１．０ 较常发生，且后果又较严重，对叶片断裂事故的分析 研究一直受到特别重视…。按照叶片断裂的性质，可 以分为短期超载疲劳损坏、长期疲劳损坏、高温疲劳 损坏、应力疲劳损坏、腐蚀疲劳损坏和接触疲劳损坏 等６种。 ＭＰａ，新蒸汽温度为３９０。。机组平时运行一直很正常， 在发现问题之前，调节汽阀弹簧抖动很严重，振动很 大，进行停机检查时发现有８个折断叶片从低加抽汽 口掉出。研究人员打开汽缸后发现转子第５压力级叶 片有８个折断，分别有５个叶片连续折断和３个叶片连 续折断，叶片折断根部图如图１所示。 目前，笔者正在研究机组发现内部结垢时，在不 缸情况下，通过溶解液循环的方式进行除垢。本研究 收稿日期：２０１４—０６—２６ 作者简介：汪宽华（１９７８一），男，浙江杭州人，主要从事汽轮机现场技术方面的研究．Ｅ—ｍａｉｌ：ｗａｎｇｋｈ＠ｈｔｃ．ｃａ