摘 要：随着科技的进步，汽轮机内部所面临的蒸汽问题越来越突出，因此对汽轮机内部除湿技术的要求越来越高。文章首先介绍了引入汽轮机内部除湿技术的必要性，然后探讨了目前汽轮机内部除湿技术的发展现状，分析比较了几种常用的内部除湿技术的优缺点。

关键词：除湿技术；汽轮机；湿蒸汽

一、汽轮机内部除湿技术的作用

随着经济的发展和科技的进步，火电厂的汽轮机也逐步向着高参数、高效率以及大容量的方向开始发展，而汽轮的设计常采用超临界的参数，结果使新蒸汽的初压越来越高，但是汽轮机末级的叶片尺寸也在不断地增加，出口的湿度也随之增加，由于蒸汽中含有的水滴在其运动过程中对汽轮机的叶片会带来很强大的冲击，从而使得汽轮机的末端转子的叶片受到严重的冲蚀，严重时会导致叶片断裂。因此，为了提高抵抗这种腐蚀的能力，就需要降低汽轮机中流动蒸汽的湿度。

考虑汽轮机的高效率和长寿命，就需要慎重考虑湿度问题，对于解决汽轮机中湿度影响主要有两种方法，包括消极方法和积极方法，其中消极方法是表面抗蚀技术，积极方法是除湿技术。除湿技术又分为内部和外部除湿技术。其中内部除湿技术常用在船用在船用汽轮机上，他能够代替庞大的外置的汽水分离器，并且减轻机组重量和缩小所占舱内的空间。

二、汽轮机内部除湿技术的发展现状

汽轮机内应用最早并且最为广泛的除湿方法就是外缘分离方法，这种方法首先在外缘设置除湿沟槽，然后通过工作叶栅和喷嘴叶栅对对工作气流的离心效应和扭转效应，把水滴甩到外缘，最后引入到沟槽后再导入到冷凝器中。但是这种比较简单的外缘分离法除湿的技术一般会比较低。通过根据除湿的位置不同，汽轮机的除湿方法主要可以分成三种。下面分别介绍这三种汽轮机内部除湿方法。

首先是动叶除湿技术。因为其高速旋转的叶栅会把附在上面的水滴通过离心力甩向外缘，所以从理论上讲，动叶除湿技术具有良好的分离效果。又由于在汽轮机中的蒸汽流的雷诺数比较高，使得蒸汽从导叶流出来之后，比较大的水滴往往会偏离主流，当它进入动叶的时候常常会以比较大的攻角和高速旋转的叶栅撞击甚至产生反弹，所以不容易形成比较厚的水膜，最后可能导致分离效果不是很良好。俄罗斯卡鲁加汽轮机制造厂和莫斯科动力学院为了提高动叶的分离效率一起研制出了一种动叶除湿结构，这种装置已被前苏联应用到OK-12A汽轮机第七级上。

其次是导叶除湿技术。这种技术是把导叶内部制成空腔，然后再通过一些方法把附在导叶上面的尾缘或液膜积聚的大液滴除掉比如过腔室运用加热、吹扫或吹扫的方法，进而增加蒸汽的湿度。一是向导叶空腔内引入热量，使得壁面被加热，外表面水膜层蒸发会造成尾缘不能够形成二次大的水滴。这种方法，在实际的使用中要分析引入的热量的量，如果从温度比较高的地方抽气，会使得水膜得到充分蒸发，此时需要改变空心导叶隔板以外的结构；如果不改变空心导叶隔板以外的结构，那么就会引进前一级的热蒸汽，这样很可能使得水膜不能够充分地蒸发。一是利用导叶空腔把水膜抽吸出流动的区域之外。空心导叶去湿法用的最早的方法就是这种方法，它在实际应用中仍存在着一些问题，比如，如果把吸湿缝开在了出汽边上面，那么导叶的出汽边缘在结构上就要求比较厚，这样又会导致增加能量的损失，尤其是对于尺寸和叶片的大小要求会比较苛刻，从而加大了制造的难度；另外还有在空心导叶尾缘设置吹扫缝，首先在导叶内腔引进较高的压蒸汽，然后从尾缘的吹扫缝中喷出。这种方法主要是通过击碎来自于尾缘脱落的大水滴，进而能够减小其速度加快和尺寸，然后降低对下一级的冲蚀力，并且可以使导叶附面层上的尾迹气流更为均衡，从而达到降低流动损失和防止流场内脱流区扩大的效果。这种方法也具有在叶片出汽边结构较厚的劣势，还需要吹扫的方向角和吹扫的气量合理的匹配，避免影响到主气流。最后还有，加热和蒸汽吹扫相结合的综合法。这种方法是通过合理地对吹扫缝结构的设计，使得可以喷出引入的具有较高的压力和温度的蒸汽，这样一方面可以使主流蒸汽的干度增加，另一方面可以避免大水滴在导叶出汽边处形成，并且使得蒸汽垫由吹出的热蒸汽能够在动叶的表面形成，从而保护动叶避免其受到水滴的侵蚀。

还有动和静叶栅隔板装置除湿技术。这种技术主要是在加长的动叶栅和静叶栅轴向的间隙中设置上隔板分离的装置，然后通过使用蒸汽气流按照出口角的偏转向外缘移动。这种除湿方法从理论上分析水分分离系数较高。

我国的湿蒸汽的研究开始于20世纪60年代。比如在蒸汽的工程应用中姚福生先生做了很多工作；湿蒸汽的自发凝结、液滴和成核对于对液膜的撕裂和对固体壁面的高速撞击相关的机理分析方面西安交通大学以蔡颐年教授为首的师生们进行了深入的研究。我们知道，船用的汽轮机对技术可靠性要求是比较高的，目前我国还没有研发出比较成熟的适用于船用汽轮机内部的除湿技术。

三、总结

通过对汽轮机内部除湿技术的重要性进行简单介绍，然后对近些年发展起来的内部除湿技术进行了介绍并做了比较，目前的几种汽轮机的内部除湿技术的适用范围及结构要求方面都做的还不是很完善，每一种内部除湿技术据存在着各种问题。

参考文献：

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作者简介：

戴博林（1988-），男，辽宁阜新人，本科，哈尔滨汽轮机厂有限责任公司，助理工程师，研究方向：汽轮机设计。