由催化剂颗粒引起的烟气轮机单动叶片的冲蚀特征
王琦1
王建军1
许伟伟1
杨芳婷1
万德海1
许明德2
宋海涛2
凤孟龙2
1.中国石油大学(华东)石大山能新能源学院,山东青岛 2665802.中石化石油化工科学研究院有限公司,北京 100083
摘要：[目的]为了减少炼油厂催化裂化装置中烟气轮机的动叶片由入口处烟气中的催化剂颗粒造成的冲蚀磨损,提高烟气轮机运行的稳定性和可靠性,避免发生设备停工检修故障,实现对动叶片冲蚀磨损的有效防控.[方法]采用白色光固化丙烯酸树脂制得单动叶片实验模型,通过涂抹黑、黄、绿3种颜色的树脂漆用以观察单动叶片的冲蚀区域;以SiC颗粒模拟催化剂颗粒,构建单动叶片的绕流冷态冲蚀实验装置;研究测试管道中的空气体积流量、催化剂颗粒体积质量、催化剂颗粒粒径对单动叶片的冲蚀区域的影响;以失质量率作为单动叶片所受到的冲蚀程度的评价指标,采用熵值法计算了测试管道中的空气体积流量、空气速度、催化剂颗粒粒径对单动叶片所受到的冲蚀程度影响的权重.[结果]单动叶片的冲蚀区域主要集中于压力面,随着冲蚀时间、空气体积流量、催化剂颗粒体积质量、催化剂颗粒粒径的增大,单动叶片冲蚀区域和冲蚀程度逐渐变化,冲蚀区域从叶顶向叶根沿叶高方向、从前缘向后缘沿弦长方向不断扩展;随着空气体积流量、颗粒体积质量、颗粒粒径的增大,SiC颗粒导致的单动叶片的失质量率均不断增大;当SiC颗粒的中位粒径D50为275μm、空气体积流量为1 600 m3/h时,单动叶片的失质量率达到0.46％;当颗粒体积质量为80g/m3时,SiC颗粒的D50为188 μm时单动叶片的失质量率达到0.38％;当SiC颗粒体积质量为80 g/m3、测试管道中颗粒粒径为600 μm时,单动叶片的失质量率达到0.64％.测试管道中空气体积流量、颗粒体积质量、颗粒粒径的权重分别是31.4％、25.0％、43.6％;颗粒粒径的权重最大,颗粒体积质量的权重最小,说明颗粒粒径对单动叶片失质量率的影响最大,颗粒体积质量对单动叶片失质量率的影响最小.[结论]冲蚀区域和冲蚀程度共同反映了催化剂颗粒对单动叶片的冲蚀特征,分析催化剂颗粒对烟气轮机单动叶片的冲蚀特征以及影响因素,有助于提升烟气轮机运行稳定性与使用寿命.
关键词：烟气轮机单动叶片催化剂颗粒冲蚀区域冲蚀程度失质量率冲蚀特征
分类号：TB4(工业通用技术与设备)TQ324.8(合成树脂与塑料工业)
论文发表日期：2026-03-01
在线出版日期：2026-05-22（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：14( 191-204 )
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