АНАЛІЗ ПРОЦЕСІВ ТЕПЛОМАСООБМІНУ ТА ПРОГНОЗУВАННЯ РЕСУРСУ ЗАХИСНИХ ПОКРИТТІВ ВИСОКОТЕМПЕРАТУРНИХ ЧАСТИН ОБЛАДНАННЯ ТЕПЛОВИХ ЕЛЕКТРОСТАНЦІЙ, ЩО ПРАЦЮЮТЬ ЗА НАДКРИТИЧНИХ ПАРАМЕТРІВ ПАРИ

 Застосування захисних покриттів деталей паротурбінних установок (ПТУ), що працюють при надвисоких температурах, дозволить використовувати жаростійкі властивості ферритно-мартенситних сталей. Перехід до температур пари 650°С і вище дозволить підвищити ККД ПТУ до 50% і скоротити при цьому витрати палива на (10…12)% та викидів до 10% в порівнянні з сучасними турбоустановками. Ресурс роботи лопаток характеризує захисні функції покриття матеріалу при конкретних умовах протікання процесів дифузії та окислення.

Проблема. Необхідність отримання чисельного значення ресурсу металевих покриттів, що можливо на основі довгострокового прогнозування масообмінних процесів в системі деталь-покриття.

Пропозиція вирішення проблеми ґрунтується на розроблених моделях дифузійних процесів для визначення ресурсу захисних покриттів деталей та лопаток турбін нових електростанцій на надкритичних параметрах пари. Моделювання проводиться за допомогою математичних моделей, що враховують процеси дифузії, утворення та зростання окисної плівки, фазові перетворення, а також деформацію та руйнування покриття. Створена модель дифузійних та корозійних процесів в системі захисне покриття-субстрат у взаємодії з розрахунково-експериментальним підходом дозволяє визначити ресурс аналізованого покриття (рис. 1).

 

25-9
(a) (b)

 Рис 1. Порівняння профілів концентрацій, отриманих в результаті моделювання (напівжирні криві) та експериментально (пунктирні криві) для експозицій 1- (а), 2 (б) тисяч годин.

 

Новизна. Створено уточнені математичні моделі процесів тепломасообміну та спеціальні комп’ютерні програми на їх основі. Вони дають можливість прогнозувати та оцінювати гарантійний термін експлуатації лопаток ПТУ.

Публікації:

  1. Круковский П.Г., Метель М.А. Тепломассообменные процессы в защитных металлических покрытиях высокотемпературного оборудования электростанций // Промышленная теплотехника . – 2015. – Т. 37, №1. – С. 65-66.
  2. Krukovskyi, M.Metel, A.Aguero, R.Muelas, V.Kolarik, Diffusion and lifetime modeling for slurry aluminide coating on P92 substrate at 650° C with a computation-experimental approach, Mater. Corr., 2015 (is in print).
  3. Pedraza, M.Proy, C.Boulesteix, P.Krukovskyi, M.Metel, Slurry aluminizing of IN-800HT austenitic stainless steel and pure nickel. Correlations between experimental results and modelling of diffusion, Mater. Corr., 2015 (is in print).
replica Best Quality Iwc Fakes copy iwc swiss faux imitation watches high quality fake breitling watches knockoff cartier
返回顶部