汽轮机.pdf

本发明涉及一种由含有腐蚀性介质或侵蚀性物质特别是例如氯化物和/或硫化物的地热蒸汽驱动的汽轮机。所述汽轮机包括一系列定子叶片和一系列转子叶片，一系列定子叶片的每一定子叶片包括由镍的重量百分比为54％至58％的镍合金组成的表面，从而避免对所述地热蒸汽的冲洗，同时保持所述一系列定子叶片和所述汽轮机的高有效寿命。

1.  一种由含有腐蚀剂或侵蚀性物质特别是例如氯化物和/或硫化物的地热蒸汽开动的汽轮机，所述汽轮机包括一系列定子叶片和一系列转子叶片，其特征在于，所述一系列定子叶片的每一定子叶片包括由一些镍的重量百分比为54％至58％的镍合金组成的表面，以避免所述地热蒸汽的冲洗，同时保持所述一系列定子叶片和所述汽轮机的高使用寿命。

2.  如权利要求1所述的汽轮机，其特征在于，所述镍合金是一种镍-铬-钼合金。

3.  如权利要求1或2所述的汽轮机，其特征在于，所述镍合金包括一些重量百分比为21％至23％的铬和重量百分比为12％至14％的钼。

4.  如权利要求1至3中任一项所述的汽轮机，其特征在于，所述由镍合金组成的表面具有20μm至250μm的厚度。

5.  如权利要求1至4中任一项所述的汽轮机，其特征在于，该汽轮机包括一系列由所述镍合金制成的密封层，以避免所述地热蒸汽的冲洗，而保持所述一系列密封层和所述汽轮机的高使用寿命。

6.  如权利要求1至5中任一项所述的汽轮机，其特征在于，所述一系列转子叶片的每一个转子叶片包括碳化铬表面。

7.  如权利要求6所述的汽轮机，其特征在于，所述碳化铬表面的厚度为100μm至700μm。

8.  一种镍-铬-钼合金表面的应用，用于一种由含有腐蚀剂特别是例如氯化物和/或硫化物的地热蒸汽驱动的汽轮机的定子叶片，以避免所述地热蒸汽的冲洗，而保持所述定子叶片的高使用寿命。

9.  一种碳化铬表面的应用，用于一种由含有腐蚀剂特别是例如氯化物和/或硫化物的地热蒸汽驱动的汽轮机的转子叶片，以避免所述地热蒸汽的冲洗，而保持所述转子叶片的高使用寿命。

10.  一种如前述说明和图示的并实现上述目的的汽轮机。

汽轮机
发明领域
本发明涉及一种可用于从地热蒸汽中获取能量的汽轮机。
背景技术
由地热蒸汽驱动的汽轮机其本身的部件与侵蚀性和/或腐蚀性物质相接触。
甚至少量侵蚀性物质例如氯化物和硫化物会造成转子叶片、定子叶片和密封层等汽轮机部件的腐蚀。
目前用于汽轮机部件的材料是马氏体不锈钢，其在侵蚀性和/或腐蚀性介质的部分很容易产生腐蚀现象。
在过热蒸汽和潮湿蒸汽之间的过渡区域(露点)腐蚀现象特别严重。
在该区域中，地热蒸汽中含有的固体颗粒在叶片表面形成大量沉积。
涡轮机运转过程中，由于腐蚀性介质例如氯化物和硫化物的局部浓度增大，这种沉积会加速腐蚀过程。
涡轮机部件的腐蚀会危害涡轮机自身的正常功能以及为其编制的预防性维护计划。
为了减少维护干预并因此还减少部件自身的更换，用水冲洗含有比预定百分比含量高的侵蚀性物质的地热蒸汽。
这样可以减少地热蒸汽中侵蚀性物质的浓度。
第一个缺点是地热蒸汽的冲洗操作会造成工厂运行和维护成本的增加，也增加了其复杂度。
另一个缺点是冲洗蒸汽会减少涡轮机入口处可获得的焓，从而减少涡轮机本身做的有用功。
本发明概述
本发明的目的之一是提供一种由通常含有腐蚀介质的过热地热蒸汽驱动的汽轮机，避免所述地热蒸汽的冲洗。
另一个目的是提供一种由通常含有腐蚀性介质的地热蒸汽驱动的汽轮机，该汽轮机具有入口处获得能量的高转换率。
另一个目的是提供一种由通常含有腐蚀性介质的过热地热蒸汽驱动的汽轮机，该汽轮机具有高的有效寿命。
而另一个目的是提供一种由通常含有腐蚀介质的地热蒸汽驱动的汽轮机，该汽轮机维护成本降低。
本发明的这些目的通过提供这样一种由含有腐蚀剂或侵蚀性物质特别是例如氯化物和/或硫化物的地热蒸汽开动的汽轮机来达到，所述汽轮机包括一系列定子叶片和一系列转子叶片，其中，所述一系列定子叶片的每一定子叶片包括由一些镍的重量百分比为54％至58％的镍合金组成的表面，以避免所述地热蒸汽的冲洗，同时保持所述一系列定子叶片和所述汽轮机的高使用寿命。
本发明的其它特征点概括为：所述镍合金是一种镍-铬-钼合金；所述镍合金包括一些重量百分比为21％至23％的铬和重量百分比为12％至14％的钼；所述由镍合金组成的表面具有20μm至250μm的厚度；该汽轮机包括一系列由所述镍合金制成的密封层，以避免所述地热蒸汽的冲洗，而保持所述一系列密封层和所述汽轮机的高使用寿命；所述一系列转子叶片的每一个转子叶片包括碳化铬表面；所述碳化铬表面的厚度为100μm至700μm。
本发明还提供一种镍-铬-钼合金表面的应用，用于一种由含有腐蚀剂特别是例如氯化物和/或硫化物的地热蒸汽驱动的汽轮机的定子叶片，以避免所述地热蒸汽的冲洗，而保持所述定子叶片的高使用寿命；还提供一种碳化铬表面的应用，用于一种由含有腐蚀剂特别是例如氯化物和/或硫化物的地热蒸汽驱动的汽轮机的转子叶片，以避免所述地热蒸汽的冲洗，而保持所述转子叶片的高使用寿命。
一种由地热蒸汽驱动的汽轮机的特征和优点将在本发明的下述解释和非限制性说明中得到更明显地表示。
根据本发明，提供一种由含有侵蚀性或腐蚀性介质特别是例如氯化物和/或硫化物的地热蒸汽驱动的汽轮机。
该汽轮机包括一系列定子叶片和一系列转子叶片，所述一系列定子叶片的每一定子叶片包括由镍的重量含量为54％至58％的镍合金组成的表面，从而避免所述地热蒸汽的冲洗，同时保持所述一系列定子叶片和所述汽轮机的高使用寿命。
由于未冲洗地热蒸汽与冲洗过的地热蒸汽相比具有较高的焓，因此通过所述涡轮机的手段可能有效地转换较多能量。
因为避免了地热蒸汽的冲洗，所以所述汽轮机对氯化物含量高于2ppm的地热蒸汽是特别有效率的。
所述镍合金最好是镍-铬-钼合金。
所述镍合金最好包括重量百分比为21％至23％的铬，重量百分比为12％至14％的钼。
所述镍合金最好是一种商业上称为HASTELLOY C22的镍的超合金。
所述由镍合金制成的表面最好具有20μm至250μm的厚度。
所述涡轮机最好还包括一系列由所述镍合金特别是HASTELLOY C22制造的密封层。
这样做的目的是避免所述地热蒸汽的冲洗，保持所述汽轮机的所述一系列定子叶片和所述一系列密封层的高使用寿命。
所述汽轮机的所述一系列转子叶片的每一个转子叶片最好包括一由碳化铬制造的表面，从而避免所述地热蒸汽的冲洗，同时保持汽轮机本身和每一转子叶片的高使用寿命。
所述由碳化铬组成的表面最好具有100μm至700μm的厚度。
根据本发明的另一方面，在由含有腐蚀性介质特别是例如氯化物和/或硫化物的地热蒸汽驱动的汽轮机的定子叶片中使用由镍合金特别是HASTELLOYC22组成的表面可以明显地避免所述地热蒸汽的冲洗，保持所述定子叶片的高使用寿命。
根据本发明的另一方面，在由含有腐蚀性介质特别是例如氯化物和/或硫化物的地热蒸汽驱动的汽轮机的转子叶片中使用由碳化铬组成的表面可以明显地避免所述地热蒸汽的冲洗，而保持所述定子叶片的高使用寿命。
有利的是本发明的汽轮机能够被用热地热蒸汽驱动，当该蒸汽含有含量高于2ppm的腐蚀性物质例如氯化物和/或硫化物时也能避免该地热蒸汽的冲洗作用。
因此可看出根据本发明的汽轮机达到了上述说明的目的。
本发明所构想的汽轮机能进行全部被包括在该同一发明构思中的许多修改和变化。
而且，在实用中，它们的尺寸和部件可根据技术要求进行改变。