Turbiinin siiven jäähdytystekniikka

Viime vuosina suurten kaasuturbiinien suorituskyvyn jatkuvan parantamisen myötä tehokkaan kaasun kulutuksen vähentämiseksi edelleen on ehdotettu höyrysumukaksivaiheista virtausjäähdytysjärjestelmää, joka siirtää turbiinien siipien jäähdytystä vähitellen ilmasta. jäähdytys ilmaan ja höyryyn kaksoistyönesteen jäähdytys, ja siitä on tullut yhä kuuma tutkimusaihe. Lukuisat tutkimukset ovat osoittaneet, että höyrysumujäähdytyksellä on nopea jäähdytys, korkea jäähdytystehokkuus, pieni virtausvastus ja yksinkertainen rakenne, ja sillä on tärkeä rooli turbiinien siipien jäähdytyksessä seuraavan sukupolven korkean suorituskyvyn kaasuturbiineissa. Iskukalvorakenteella tapahtuvan jäähdytyksen numeerisen simuloinnin avulla keskimääräinen jäähdytystehokkuus parani merkittävästi ja matalan lämpötilan vyöhyke laajeni merkittävästi.
Kaasuturbiineja käytetään laajamittaisina voimalaitoksina laajalti sähköntuotannossa ja eri teollisuuden aloilla. Sen tärkeimmät suoritusindikaattorit ovat järjestelmän syklin lämpötehokkuus ja lähtöteho, jotka molemmat kasvavat turbiinin roottorin kaasun tulolämpötilan noustessa; Laskelmien mukaan RIT kasvaa 100 astetta alueella 1073-1273 K. Kaasuturbiinien lähtöteho kasvaa 20 prosentista 25 prosenttiin, mikä säästää polttoainetta 6 prosentista 7 prosenttiin. Kaasuturbiinin suorituskyvyn jatkuva parantaminen piilee RIT:n parantamisessa, ja RIT:n lisäämisessä tulee ottaa huomioon kaasuturbiinin kuumapään komponenttien materiaalien lämpötilankesto ja alhainen NO-päästö. RIT on paljon korkeampi kuin turbiinin lapojen metallimateriaalien sulamispiste, varsinkin kun seuraavan sukupolven kaasuturbiinit käyttävät vetyä ja keinokaasua polttoaineena ja RIT on korkeampi, joten jäähdytys on välttämätöntä. Edistyksellinen jäähdytysteknologia voi mahdollistaa sen, että kuumapään komponentit kestävät korkeampia käyttölämpötiloja, parantavat kaasuturbiinien syklin lämpötehokkuutta, pidentää kaasuturbiinien käyttöikää ja parantaa järjestelmän toiminnan turvallisuutta ja luotettavuutta. Laskelmien mukaan, jos jäähdyttämättömän ohjaussiiven materiaalin käyttölämpötila voi nousta 1470 K:iin, ohjaussiiven sisäinen konvektiivinen jäähdytys voi nostaa turbiinin tulolämpötilan 2200 K:iin. Voidaan nähdä, että siipien jäähdytysteknologian tutkimus on suuri merkitys.