Особенности технологии изготовления турбинных лопаток с пористым охлаждением

УДК 621.77.04:627.851

Особенности технологии изготовления турбинных

лопаток с пористым охлаждением

МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва, 105005, Россия

Система проникающего охлаждения передней кромки турбинной лопатки обеспе-

чивает выход охлаждающего газа на поверхность и способствует повышению

теплозащиты. Для реализации способа охлаждения турбинных лопаток необхо-

димо разработать такие технологические процессы, как изготовление листового

пористого материала с требуемыми свойствами, листовая штамповка и консоли-

дация оболочки с корпусом лопатки. Представлены результаты инженерно-

технических разработок и экспериментальных исследований возможности примене-

ния пористого сетчатого материала в системе охлаждения турбинных лопаток

высокотемпературных парогазовых установок перегретым водяным паром. Разрабо-

таны технологические процессы изготовления горячей прокаткой в вакууме листово-

го пористого сетчатого материала из стали 12Х18Н10Т с переменной прони-

цаемостью, процессы гибки при формообразовании оболочки по профилю передней

кромки турбинной лопатки и высокотемпературной пайки оболочки с корпусом

лопатки. Полученные результаты механических и тепловых испытаний показали,

что предложенные технологии изготовления турбинных лопаток с пористым

охлаждением обеспечивают их работоспособность и исключают возможность

проникновения горячего газа через пористую оболочку во внутреннюю полость

лопатки.

Ключевые слова:

парогазовая турбина, лопатка, пористое охлаждение, пар, по-

ристый сетчатый материал, прокатка, гибка, пайка.

Введение.

Перспективы развития электроэнергетики вызывают

интерес к схемам парогазовых установок (ПГУ) с впрыском пара в

камеру сгорания газовой турбины. Часть пара, генерируемого в кот-

ле-утилизаторе для подачи в камеру сгорания, может быть использо-

вана для более эффективного охлаждения турбинных лопаток (ТЛ),

что позволит существенно повысить температуру рабочего тела на

входе в турбину.

Необходимость поиска новых эффективных способов охлажде-

ния лопаток газовых турбин возникла при создании нового поколения

ПГУ с впрыском пара и температурой в камере сгорания ~1600 °С.

Перегрев передней кромки лопатки, которая в процессе эксплуатации

воспринимает максимальные температурные нагрузки, может приве-

сти к ее разрушению и остановке турбины.

___________

В работе принимали участие В.К. Стратьев, А.Ф. Поляков, В.Н. Семенов