Gorchudd rhwystr thermol: Amddiffyniad craidd llafnau tyrbin nwy dyletswydd trwm
Tyrbin nwy trwm oherwydd effeithlonrwydd trosi gwaith thermol cymharol uchel, yw'r offer mwyaf craidd ym maes cynhyrchu ynni a gyrru llong, oherwydd bod technoleg datblygu tyrbin nwy trwm lefel uchel yn hynod gymhleth, felly gelwir tyrbin nwy trwm hefyd yn calon pŵer maes diwydiannol ac adeiladu llongau Tsieina. Hyd yn hyn, mae Tsieina wedi datblygu tyrbin nwy trwm dosbarth 50 MW yn llwyddiannus, ac wedi cyflawni datblygiad arloesol yn y tyrbin nwy trwm dosbarth F 50 MW o'r dechrau. Ar hyn o bryd, mae Tsieina yn perffeithio adeiladu'r tair system fawr o dyrbinau nwy dyletswydd trwm, gan wireddu'r drindod o ddylunio prototeip, gweithgynhyrchu offer a chyflwyno profion. Mae Tsieina hefyd wedi dod yn bumed wlad yn y byd i feistroli technoleg dylunio a gweithgynhyrchu tyrbinau nwy trwm yn llawn.
cotio rhwystr thermol
Mae'r cotio rhwystr thermol fel arfer yn cynnwys haen waelod bondio metel a haen arwyneb ceramig, ac mae'r haen waelod bondio fel arfer yn cael ei wneud o aloi MCrAlY (M yw Ni, Co neu Ni + Co), sy'n bennaf gyfrifol am yr effeithiau lluosog. o ddiffyg cyfatebiaeth thermol trosiannol, ymwrthedd ocsideiddio a gwrthiant cyrydiad, tra bod yr haen wyneb ceramig fel arfer yn cael ei wneud o Y2O3 sefydlog ZrO2, sy'n chwarae rôl inswleiddio gwres yn bennaf. Oherwydd ei wrthwynebiad ocsideiddio tymheredd uchel da, ymwrthedd erydiad a nodweddion inswleiddio gwres, mae wedi dod yn un o'r haenau amddiffynnol tymheredd uchel mwyaf datblygedig ar gyfer tyrbinau nwy trwm ar y ddaear gartref a thramor.
Gyda datblygiad y diwydiant hedfan, mae cymhareb pwysau byrdwn injan y tyrbin yn mynd yn uwch ac yn uwch, ac mae tymheredd mewnfa'r tyrbin yn mynd yn uwch ac yn uwch. Yn ôl hanes ymchwil deunyddiau gartref a thramor, mae'n eithaf anodd gwella ymwrthedd tymheredd uchel llafnau tyrbin trwy gynyddu tymheredd defnydd deunyddiau mewn cyfnod byr o amser. Y dull ymarferol yw adneuo cotio rhwystr thermol ar swbstrad llafn y tyrbin i gynyddu ei dymheredd defnydd. Bydd datblygiad technoleg cotio rhwystr thermol yn y dyfodol yn canolbwyntio ar yr agweddau canlynol:
(1) Ymchwil ar system ddeunydd cotio rhwystr thermol newydd sy'n addas ar gyfer injan uwchsonig y genhedlaeth nesaf, a dod o hyd i ddeunyddiau ceramig gyda gwell sefydlogrwydd cyfnod, cyfradd sintering is a dargludedd thermol a all ddisodli ZrO2 yw'r allwedd.
(2) Astudiaeth optimeiddio a mecanwaith o broses ddeunydd a pharatoi'r system cotio bresennol, gan gynnwys cyfansoddiad yr haen bond Y, dewis yr ocsid sefydlog newydd o serameg YSZ, gwella ac optimeiddio'r microstrwythur cotio, fel yn ogystal ag astudiaeth bellach o'r dechnoleg cotio graddiant, er mwyn gwella tymheredd gweithio, bywyd gwasanaeth a pherfformiad inswleiddio thermol y cotio.
(3) Mae ymchwil ar effaith inswleiddio thermol y cotio rhwystr thermol, cyflwr inswleiddio thermol y cotio, hynny yw, y graddiant tymheredd, yn cael ei brofi trwy efelychiad arbrofol, a'i gyfuno â theori trosglwyddo gwres, yn ôl y dargludedd thermol o'r deunydd cotio, yr effaith inswleiddio thermol disgwyliedig ac amgylchedd gwaith y cydrannau pen poeth, i ddarparu sail ar gyfer dyluniad rhesymol o drwch y cotio a darparu cyfarwyddiadau ar gyfer gwella'r cotio.
(4) Er mwyn astudio ymhellach y model rhagfynegiad bywyd cotio rhwystr thermol, os yw'r cotio rhwystr thermol yn cael ei gymhwyso i rannau risg uchel yr injan tyrbin, rhaid sefydlu system rhagfynegi bywyd yr injan i sicrhau diogelwch. Felly, astudiaeth bellach o fecanwaith methiant asglodi cotio rhwystr thermol ac ymddygiad mecanyddol o dan amodau gwasanaeth, ac ati, sefydlu model rhagweld bywyd cymharol berffaith, er mwyn gwerthuso bywyd gwasanaeth y cotio yn gywir, a darparu gwarant dibynadwy ar gyfer y cymhwyso cotio rhwystr thermol yn ymarferol.
(5) Datblygu technoleg profi perfformiad cotio newydd, yn enwedig technoleg profi annistrywiol, i nodweddu'n gywir y grym rhwymo rhwng y cotio a'r swbstrad, graddau cracio'r cotio, graddfa'r newid cyfnod ac eiddo eraill, er mwyn rheoli ansawdd y cotio yn well.
Mae tyrbinau nwy trwm mewn safle craidd ym maes cynhyrchu ynni a gyriant Morol oherwydd eu gallu i drawsnewid gwres a gwaith yn effeithlon. Fel un o'r technolegau allweddol, mae Gorchudd Rhwystr Thermol (TBC) yn chwarae rhan bwysig wrth wella tymheredd y gwasanaeth ac ymestyn oes llafnau tyrbinau. Mae Tsieina wedi gwneud cynnydd rhyfeddol yn y maes hwn, gan feistroli dylunio a gweithgynhyrchu tyrbinau nwy trwm yn llwyddiannus. Mae'r cotio rhwystr thermol fel arfer yn cynnwys haen waelod wedi'i bondio â metel a haen arwyneb ceramig, y mae'r haen isaf yn bennaf yn cymryd rôl diffyg cyfatebiaeth thermol trosiannol, ymwrthedd ocsideiddio a gwrthiant cyrydiad, tra bod yr haen arwyneb yn bennaf yn chwarae effaith inswleiddio thermol. . Bydd ymchwil yn y dyfodol yn canolbwyntio ar ddatblygu systemau deunydd newydd, optimeiddio prosesau cotio presennol, gwella inswleiddio thermol, sefydlu modelau rhagfynegi oes, a datblygu technegau profi perfformiad cotio newydd i wella perfformiad cotio a dibynadwyedd ymhellach.
