汽輪機中壓轉子冷卻的目的

蒸汽參數的改進，尤其是蒸汽溫度的提高，無疑對高溫構件的材料性能提出了更高的要求，尤其是對旋轉中壓轉子等高溫構件。由于中壓轉子蒸汽進口部分長期高溫運行，隨著運行時間的延長和殘余應力的釋放，轉子材料性能會發生很大變化，產生緩慢的塑性變形或蠕變，特別是在局部超溫長期運行的情況下，這將大大加快蠕變的速度。同時，在機組的啟動、停機和變負荷運行過程中，中壓轉子也承受著相當大的交變熱應力，這將影響中壓轉子的使用壽命。

冷卻技術

1、外部蒸汽冷卻

外蒸汽冷卻技術利用低溫外蒸汽冷卻中壓轉子的高溫區域，將蒸汽管道冷卻到中壓缸內，并與中壓入口導汽環和轉子形成的腔室相連，如果蒸汽密封一級定子泄漏后，從高壓缸中選擇外蒸汽源，可降低其工作溫度。這種泄漏是由于汽輪機存在動靜間隙和形成結構設計，無論是否設置冷卻結構。如果泄漏的蒸汽沒有用來冷卻中壓轉子，就會泄漏到高排汽中，與高排汽混合到再熱器中?？梢钥闯?，這種蒸汽源的外蒸汽冷卻設計在蒸汽系統中不增加任何泄漏蒸汽，而是利用現有蒸汽密封中的泄漏蒸汽，從而減少對經濟的影響。

2 、冷卻抽汽

中壓轉子冷卻設計的一個重要思想是防止在高溫區形成死腔，使摩擦產生的熱不能有效地通道化，使轉子溫度升高，因此，冷卻設計的思想是使該區域內的蒸汽流動，及時帶走摩擦產生的熱，以達到冷卻效果。冷卻抽汽技術通過將該處連接到中壓缸相對較低的壓力區，利用自然壓差驅動蒸汽流動，從而帶走熱量，達到冷卻效果，但由于冷卻蒸汽溫度較高，所需冷卻蒸汽量大，工作損失大，對機組的經濟性有重大影響。

3、切向渦流冷卻

根據冷卻蒸汽抽出的思想，在中壓蒸汽入口導向環上不同位置開設4個切向蒸汽入口孔，并與再熱蒸汽孔和中壓一級靜葉片連通，產生約1mpa 的壓差。根據渦流原理，蒸汽在壓差作用下通過切向孔，在轉子旋轉的驅動下形成高速切向流動。在此過程中，蒸汽熱能轉化為動能起到冷卻介質——壓力轉子的作用，蒸汽功損耗較小，結構簡單。

雖然上述中壓轉子冷卻技術可以達到冷卻中壓轉子、降低中壓轉子工作溫度、保證中壓轉子工作壽命的目的，但由于不同冷卻技術的熱工過程不同，對機組經濟性的影響也不同。顯然，在不考慮運行維護不當的情況下，外蒸汽冷卻設計較經濟，切向渦流冷卻次之，冷卻抽汽技術較差。

安徽新寧裝備股份有限公司可自主生產各類造型機、汽輪機、鐵膜覆砂生產線等產品。安徽新寧能源科技有限公司生產的徑向式汽輪機是一種專門用于各種蒸汽余壓發電、小型熱電聯產、工業拖動的小型背壓式汽輪機，具有體積小、效率高、免維護、壽命長等特點。