En els darrers anys, ja que la indústria elèctrica ha exigit cada cop més eficiència, fiabilitat i vida útil més gran dels equips,plaques d’aliatge de titani, amb la seva gran resistència específica, una excel·lent resistència a la corrosió i un excel·lent rendiment de fatiga, han substituït gradualment els materials tradicionals en components bàsics com les fulles de turbina de vapor i els anells de guàrdia del generador, convertint -se en una força clau per impulsar l’actualització tecnològica de la indústria. Aquest article, basat en escenaris d'aplicacions específics, analitzarà com solucionarà les plaques d'aliatge de titani el "coll d'ampolla de material" dels equips d'alimentació.
Baix - fulles de pressió de turbines de vapor: 40% de reducció de pes, resistència a la corrosió millorada
Desafiament tradicionalGES
Les darreres etapes de la secció de pressió baixa - de les turbines de vapor estan constantment exposades a temperatures altes, humitat elevada i medis corrosius (com ara ions de clorur de fuites de condensador, sulfurs). L’acer inoxidable de crom martensític tradicional (com l’acer CR13), a causa de la seva alta densitat (aproximadament 7,85g/cm³), ha de suportar forces centrífugues significatives durant la rotació de velocitat alta -, que pot provocar fractures de fatiga a l’arrel de les fulles; A més, la seva resistència a la corrosió de picot i crevice és insuficient i els llocs de corrosió poden convertir -se fàcilment en fonts de crack, reduint significativament la vida de la fulla.
Solució d’aliatge de titani
1. Reducció lleugera i estrès: L’aliatge de titani té una densitat de només 4,51g/cm³ (com l’aliatge Ti-6al-4V), reduint el pes de la fulla un 40% i reduint significativament la força centrífuga a l’arrel de la fulla, augmentant la vida de fatiga en més de tres vegades;
2. Resistència a la resistència a la corrosió: la superfície de l’aliatge de titani forma una pel·lícula d’òxid dens, que proporciona 5 - 8 vegades la resistència a la corrosió de l’acer CR13 al vapor que conté sal, eliminant completament el risc de posar-se i la corrosió de la crisi;
3. Rendiment de fatiga estable: a l’aire, la força de fatiga de l’aliatge TI-6AL-4V és un 30% superior a la de l’acer CR13; En una solució de NaCl del 3,5%, la resistència a la fatiga de l’acer CR13 disminueix un 60%-80%, mentre que el rendiment de l’aliatge de titani és gairebé no afectat.
Resultats de l'aplicació
En un projecte de renovació de centrals elèctriques, substituir les dues darreres fulles de la secció de pressió - amb aliatges de titani va augmentar la vida de la fulla de 3 a 8 anys, va reduir els costos de manteniment en un 65%i va millorar l'eficiència de la unitat en un 1,2%.
Anells de guàrdia dels generadors: no - Magnètic, alta resistència, resistència a la corrosió de tensió
Limitacions materials tradicionals
Els anells de guàrdia del generador han de suportar la gran força centrífuga generada per la rotació de velocitat {0- del rotor, així com resistir a la fissura de la corrosió de la tensió (SCC) en els medis d'aigua. El material principal actual, Austenitic Fe - Mn - CR Aliatge, tot i que amb certa força, té dos inconvenients principals:
1.
2. Interferència magnètica: el magnetisme residual de l'aliatge pot afectar el rendiment electromagnètic del generador, requerint un tractament addicional de desmagnetització.
Avantatges de l’aliatge de titani
1. Sense magnetisme: l'aliatge de titani és un material ferromagnètic no - i no interferirà amb el camp magnètic del generador elèctric;
2. Super High Force and Dugness: La resistència a la tracció de Ti - 6al - aliatge 4V és superior a 1000 MPa, i la duresa de la fractura (Kic) és superior o igual a 60 MPa · M¹/², superant molt la de l'aliatge Fe-Mn-Cr;
3. Resistència a la corrosió de l’estrès: per exemple, en una solució de NaCl del 3,5%, l’estrès crític de la corrosió (σth) de l’anell de protecció d’aliatge de titani és 2,5 vegades la de la Fe - Mn - aliatge CR, assegurant llarga - operació segura.
Cas d’aplicació
En el projecte d’actualització de l’anona de guàrdia del generador d’una estació d’energia hidroelèctrica, després d’utilitzar anells de guàrdia d’aliatge de titani, l’equip ha funcionat contínuament durant 5 anys sense esquerdes, mentre que l’origen Fe - Mn - CR Alloy Rings calia substituir -se de mitjana cada 2 anys, donant lloc a una reducció del 70% en els costos generals.
Beneficis tècnics i econòmics: de "High - reemplaçament final" a "Promoció de la indústria completa"
Tot i que el preu unitari de l’aliatge de titani és superior al de l’acer inoxidable, els seus avantatges de costos significatius durant tot el cicle de vida són:
Vida estesa: la vida útil dels components d’aliatge de titani és de 3-5 vegades el de l’acer, reduint el cost de les substitucions freqüents;
Millora de l'eficiència: el lleuger redueix el consum d'energia. Per exemple, després de reduir el pes de les fulles de turbina de vapor, l'eficiència de la unitat augmenta un 0,8%-1,5%;
Simplificació de manteniment: la resistència a la corrosió redueix el temps d’inactivitat per al manteniment i el temps de funcionament anual es pot augmentar en 200-300 hores.
Segons les estadístiques de la Xina Power Equipment Materials Association, després d’utilitzar l’aliatge de titani, una sola unitat de generació d’energia a escala {0- (nivell de 1000MW) pot estalviar més de 20 milions de iuan en deu anys de funcionament, amb una taxa de rendibilitat d’inversió del 180%.
Perspectives futures: acceleració de "electrificació" d'aliatges de titani
Amb la disminució del cost dels materials de titani (el preu domèstic de les plaques de titani ha disminuït un 35% en els últims cinc anys) i la maduresa de les tecnologies de processament (com ara la impressió de precisió i la impressió 3D), l’aplicació d’aliatges de titani a la indústria elèctrica s’està expandint des de les unitats de final altes {{2} a les unitats convencionals. S’espera que el 2030, la quota de mercat de les fulles de titani a les turbines de vapor a la Xina superi el 40%, i la taxa d’aliatització de titani dels anells de guàrdia del generador arribarà al 60%, promovent l’actualització integral d’equips d’energia cap a “alta eficiència, baixa carboni i llarga vida útil”.
L’èxit de l’aplicació de plaques d’aliatge de titani a la indústria elèctrica és una combinació perfecta de la pràctica de ciències de materials i enginyeria. Des de la resolució de la "corrosió -" Problema de les fulles de turbina de vapor fins a trencar -se a través de la "corrosió d'estrès" de coll d'abric de les guàrdies generadores, els aliatges de titani estan remodelant el principal competitivitat dels equips elèctrics amb els seus tres avantatges principals de "resistència lleugera, resistència a la corrosió i alt rendiment", proporcionant un suport de material clau per a la transformació del material global.
Baoji Yibaite New Materials Technology Co., Ltd
El millor fabricant i proveïdor dels productes de titani al millor preu.