Hoe titaniumplaten gebruiken in de energiesector?

In de energiesector hebben titaniumplaten de afgelopen jaren, gecombineerd met de uitstekende specifieke sterkte, corrosieweerstand en goede vermoeiingsprestaties van titaniumplaten, veel aandacht gekregen in toepassingsscenario's zoals stoomturbinebladen en generatorringen. Laten we dus eens analyseren hoe titaniumplaten specifiek worden gebruikt in de energiesector?
Omdat titaniumplaten een hoge specifieke sterkte, goede vermoeiingsprestaties en corrosieweerstand hebben, zijn ze ook geschikt voor stoomturbinebladen, vooral voor de laatste fasen van het lage- gedeelte. Typisch zijn stoomturbinebladen gemaakt van martensitisch chroomroestvrij staal. Staal heeft een zwaar soortelijk gewicht. Voor hoge-roterende stoomturbines moeten stalen bladen een enorme centrifugaalkracht kunnen weerstaan.

Bovendien bevat waterdamp vaak sulfide in de chloridefase, wat wordt veroorzaakt door condensorlekkage en andere redenen. Deze media veroorzaken putcorrosie op het bladoppervlak en spleetcorrosie tussen de bladwortel en de bladpunt of bij de trekstangen, en de gecorrodeerde onderdelen zullen de bron van scheuren worden. Ook de vermoeiingseigenschappen van Crl3-staal zijn niet ideaal. In een corrosieve omgeving met een verzadigde natriumchlorideoplossing, vooral wanneer de pH-waarde laag is en zuurstof is opgelost, wordt de vermoeiingssterkte van Crl3-staal sterk verminderd.

Als titanium mesjes worden gebruikt om stalen mesjes direct te vervangen volgens de originele geometrie, zal de situatie aanzienlijk verbeteren. Titaniummessen zijn licht en de middelpuntvliedende kracht op de bladwortel kan bij dezelfde rotatiesnelheid met 40% worden verminderd. Bovendien is de corrosieweerstand van titaniumbladen tegen zoute stoom veel beter dan die van staal, en zijn de vermoeiingseigenschappen van chingan-goud ook hoger dan die van roestvrij staal.

In de lucht is de vermoeiingssterkte van de Ti-6A1-4Y-legering ongeveer 30% hoger dan die van Cr13-staal, terwijl de vermoeiingssterkte van Crl3-staal in natriumchloridevloeistof met 2/3-4/5 wordt verminderd. Ter vergelijking: de vermoeiingseigenschappen van titaniumlegeringen worden niet beïnvloed. Daarom is het overwegen van de vermoeiingsprestaties onder corrosieve omstandigheden een belangrijke factor bij het vervangen van staal door titanium.

Fabrikanten van titaniumplaten geven aan dat platen van titaniumlegering ook kunnen worden gebruikt als borgringen voor de generator. In het gehele turbinegeneratorsysteem is de borgring een belangrijk onderdeel. De vereisten voor de borgring voor grote generatoren zijn hoge sterkte, goede breukweerstand, ongevoeligheid voor spanningscorrosie in watermedia, en niet-magnetisch. De huidige borgring is gemaakt van een austenitische Fe-Mn-Cr-legering. Deze legering heeft een sterke neiging tot spanningscorrosiescheuren, en er zijn ook problemen bij het bereiken van betrouwbaarheid met hoge sterkte.