Tecnologia di raffreddamento delle pale delle turbine

Negli ultimi anni, con il continuo miglioramento delle prestazioni delle grandi turbine a gas, al fine di ridurre ulteriormente il consumo di gas efficace, è stato proposto uno schema di raffreddamento a flusso bifase con nebbia di vapore, che sposta gradualmente il raffreddamento delle pale della turbina dall'aria raffreddamento ad aria e vapore con doppio fluido di lavoro ed è diventato un argomento di ricerca sempre più caldo. Numerosi studi hanno dimostrato che il raffreddamento con nebbia di vapore presenta i vantaggi di un raffreddamento rapido, di un’elevata efficienza di raffreddamento, di una piccola resistenza al flusso e di una struttura semplice, e svolgerà un ruolo importante nel raffreddamento delle pale delle turbine per la prossima generazione di turbine a gas ad alte prestazioni. Attraverso la simulazione numerica del raffreddamento con struttura a film d’impatto, l’efficienza media del raffreddamento è stata significativamente migliorata e la zona a bassa temperatura è stata notevolmente estesa.
Le turbine a gas, come centrali elettriche su larga scala, sono ampiamente utilizzate nella produzione di energia e in vari campi industriali. I suoi principali indicatori di prestazione sono l'efficienza termica del ciclo del sistema e la potenza in uscita, entrambi i quali aumentano con l'aumento della temperatura del gas in ingresso nel rotore della turbina; Secondo i calcoli, il RIT aumenta di 100 gradi nell'intervallo di 1073-1273 K. La potenza di uscita delle turbine a gas aumenterà dal 20% al 25%, con un risparmio di carburante dal 6% al 7%. Il miglioramento continuo delle prestazioni delle turbine a gas risiede nel miglioramento del RIT, e l’aumento del RIT dovrebbe considerare la resistenza alla temperatura dei materiali dei componenti hot end delle turbine a gas e le basse emissioni di NOx. Il RIT è molto più alto del punto di fusione dei materiali metallici delle pale delle turbine, soprattutto quando la prossima generazione di turbine a gas utilizzerà idrogeno e gas artificiale come combustibile, e il RIT sarà più alto, quindi il raffreddamento è essenziale. La tecnologia di raffreddamento avanzata può consentire ai componenti hot-end di resistere a temperature operative più elevate, migliorare l'efficienza termica del ciclo delle turbine a gas, prolungare la durata delle turbine a gas e migliorare la sicurezza e l'affidabilità del funzionamento del sistema. Secondo i calcoli, se la temperatura di utilizzo del materiale della pala di guida non raffreddata può raggiungere 1470 K, il raffreddamento convettivo interno della pala di guida può aumentare la temperatura di ingresso della turbina a 2200 K. Si può vedere che condurre ricerche sulla tecnologia di raffreddamento delle pale è di grande importanza grande significato.