Специалисты НИУ «МЭИ» разработали технические решения для увеличения ресурса рабочих лопаток последних ступеней мощных паровых турбин с применением износостойких покрытий, сформированных с использованием PVD-технологий.
Эксплуатируемые во влажном паре рабочие лопатки паровых турбин подвергаются высокоскоростному воздействию находящихся в потоке капель жидкости, поведение которых подобно абсолютно твердому телу при столкновении с лопатками. Как результат — критическое разрушение входных и выходных кромок лопаточного аппарата. Увеличивающийся со временем износ материала лопаток приводит к снижению КПД и преждевременной замене турбинной ступени, а также к отрыву части лопатки, аварийному останову турбоагрегата.
Ученые МЭИ, с использованием созданного в университете технологического оборудования по формированию PVD-покрытий и уникальной научной установки «Эрозия-М», разработали технологические решения по продлению ресурса и повышению надежности лопаточного аппарата влажнопаровых ступеней турбин.
Предлагаемые решения базируются на предварительной модификации поверхности стеллита с последующим формированием износостойкого покрытия на всей поверхности лопатки, защищающего не только входные, но и выходные кромки. Уверенность в полученных результатах основана на всесторонних экспериментальных исследованиях модификации стеллитовых пластин, повышающей эрозионную стойкость стеллита более чем в 2 раза, а также на натурных испытаниях эффективности покрытия на реально работающих паровых турбинах, увеличивающего более чем в 1,5 раза срок износа лопаток и снижающего потери от недовыработки электроэнергии.
«В современных условиях высокий научно-технический уровень сотрудников НИУ «МЭИ», а также имеющаяся в нашем университете уникальная экспериментальная и приборная база позволяют решать широкий спектр актуальных задач в области повышения ресурса и надежности эксплуатируемого и разрабатываемого энергетического оборудования», — отметил ректор НИУ «МЭИ» Николай Рогалев.
Новая технология разработана под руководством ведущего научного сотрудника научного центра повышения износостойкости энергетического оборудования электрических станций НИУ «МЭИ» Алексея Медникова.