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摘 要：了解蒸汽渦輪機(jī)凝結(jié)水的形成以及連接到系統(tǒng)運(yùn)行。此外，還概述了試驗(yàn)變量對環(huán)境輔助裂化的影響。介紹了汽輪機(jī)的運(yùn)行情況，包括蒸汽循環(huán)、蒸汽/水回路的化學(xué)控制以及溫度、壓力和蒸汽濕度的分布。使用經(jīng)驗(yàn)表明，開裂主要發(fā)生在凝析油形成的區(qū)域。凝結(jié)水形成的飽和溫度，在不同的站之間是不一樣的， 取決于渦輪的設(shè)計(jì)和運(yùn)行條件?；诜€(wěn)態(tài)流動(dòng)條件下熱力學(xué)數(shù)據(jù)的計(jì)算表明，非揮發(fā)性組分（如氯化物、蘇洛）的濃度，液相中的相含量可能是蒸汽的100倍。在蒸汽干燥的地區(qū)，這些物種的濃度可能要高得多，發(fā)生干/濕循環(huán)。另一方面，在正常操作條件下，液相中揮發(fā)性物質(zhì)（如氧氣、二氧化碳）的濃度通常小于1 ppb。然而，在瞬態(tài)條件下（強(qiáng)制冷凝、漏氣、空載和啟動(dòng)），凝結(jié)水中的氧氣和二氧化碳濃度可高達(dá)幾ppm。

關(guān)鍵詞：汽輪機(jī)；水/蒸汽化學(xué)；應(yīng)力腐蝕；環(huán)境輔助開裂

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.07.065

1 引言

電力工業(yè)經(jīng)歷了汽輪機(jī)葉片、圓盤和轉(zhuǎn)子的環(huán)境輔助開裂（EAC）等失敗。盡管全世界都在努力，但偶爾也會(huì)出現(xiàn)問題。為了更可靠地預(yù)測開裂的條件，對于這些條件，裂紋尺寸隨時(shí)間的演變，以便無損檢測， 知情決定，檢查間隔和剩余壽命。困難在于服務(wù)條件的復(fù)雜性和短暫性。

汽輪機(jī)盤和葉片鋼的應(yīng)力腐蝕開裂（SCC），特別是長裂紋的應(yīng)力腐蝕開裂（SCC）研究已有30多年的歷史。然而，所生成的數(shù)據(jù)可能顯示不一致。 名義上相同的條件，這在一定程度上是由于缺乏對測試條件的控制，數(shù)據(jù)解釋的科學(xué)框架也沒有得到驗(yàn)證。 在許多應(yīng)用程序中，與明顯相似的測試條件具有細(xì)微差異，這是被忽略的。

2 汽輪機(jī)運(yùn)行工況

長期以來，汽輪機(jī)運(yùn)行中存在的腐蝕、點(diǎn)蝕、環(huán)境輔助開裂（EAC）、沉積物堆積及相關(guān)損失等問題一直存在。與蒸汽中的雜質(zhì)有關(guān)。因此，對水和蒸汽化學(xué)的廣泛研究已經(jīng)進(jìn)行了幾十年。并就蒸汽中雜質(zhì)的結(jié)轉(zhuǎn)、分配和沉積提出想法。汽輪機(jī)的運(yùn)行條件復(fù)雜，且各站之間存在差異。將著重研究氯化物、氧氣和二氧化碳等雜質(zhì)對圓盤和葉片表面形成的凝結(jié)水溶液組成的影響。還將評估裂縫對局部化學(xué)的影響。

3 蒸汽循環(huán)

蒸汽循環(huán)的基本要素包括鍋爐（或蒸汽發(fā)生器）、渦輪機(jī)、發(fā)電機(jī)和冷凝器。一個(gè)簡化的蒸汽循環(huán)，在這種情況下，有一個(gè)汽包式鍋爐。有兩種類型的蒸汽/水回路，即滾筒式和直通式。滾筒式機(jī)組在亞臨界壓力下（即約220巴以下）與水分離。 汽包中的飽和蒸汽，干蒸汽經(jīng)過過熱器，那里的溫度上升到所需的水平。鼓式機(jī)組與一次過式相比的優(yōu)勢就循環(huán)化學(xué)而言，設(shè)計(jì)是亞臨界蒸汽發(fā)生器汽包中的汽水分離階段更大的靈活性。 例如，磷酸鹽處理可用于將鈣和其它“硬度”鹽的殘余濃度轉(zhuǎn)化為它們各自的磷酸鹽組合物，可用于水處理的添加劑。 這些化合物可以更容易地分散并吹除。（盡管在高壓裝置中可能存在一些化合物）。因此，鼓形機(jī)組具有在邊際給水水質(zhì)下運(yùn)行的能力。

一站式機(jī)組的工作壓力高于臨界壓力。由于水在這些所謂的超臨界機(jī)組中不沸騰，所以沒有必要用汽包將水和蒸汽分開。我們在超臨界壓力下運(yùn)行的一個(gè)一次性裝置，簡單地說是通過一段管子來輸送水并輸送熱量。在一定的焓（1980-2446kJ/kg）流體經(jīng)歷從液體到蒸氣的轉(zhuǎn)變。在較高溫度和與超臨界機(jī)組相關(guān)的壓力下操作的優(yōu)點(diǎn)是， 與在亞臨界條件下運(yùn)行的機(jī)組相比，發(fā)電效率得到了提高。

由于水在一次過的單元中被完全轉(zhuǎn)化為蒸汽，給水中的固體物質(zhì)最終必須沉積在鍋爐、過熱器或渦輪機(jī)中。雖然高質(zhì)量的給水可持續(xù)提供，冷凝器始終可能有污染源。因此，凝結(jié)水的脫礦是必要的，在一站式鍋爐的系統(tǒng)中，如果操作的話，在冷凝器泄漏時(shí)，離子不能減少。在實(shí)際操作中，只有全揮發(fā)性處理（如氨或肼）可以一次通過單元使用，而最近的氧氣處理逐漸些流行，氧氣水平控制在25 ppb-50 ppb范圍內(nèi)。原則上，一次過裝置中常用的加氧處理也可應(yīng)用于鼓形裝置凝結(jié)水拋光使其它雜質(zhì)保持在很低的水平。

4 結(jié)論

綜上所述，一次進(jìn)給式和汽包式機(jī)組中循環(huán)化學(xué)的差異將對蒸汽發(fā)生器下游動(dòng)力系統(tǒng)的環(huán)境產(chǎn)生大影響。建立汽輪機(jī)鋼蒸汽化學(xué)與凝結(jié)水化學(xué)聯(lián)系的最新知識和認(rèn)識，強(qiáng)調(diào)不規(guī)范的蒸汽化學(xué)和有載和下負(fù)荷瞬變。

參考文獻(xiàn)：

[1]杭州工業(yè)汽輪機(jī)研究所.工業(yè)汽輪機(jī)文集[R].杭州：杭州汽輪機(jī)廠技術(shù)情報(bào)室，1987.