超临界汽轮机固体颗粒侵蚀是电力行业中一个关键问题，特别是在600MW火力发电机组中。超临界汽轮机技术是中国电力工业发展的重要组成部分，具有高效能和高效率的优势。然而，这种技术也面临着固态颗粒侵蚀（SPE）的挑战，它对汽轮机的运行效率和寿命产生负面影响。
固态颗粒主要来源于锅炉的过/再热器及主蒸汽管道内氧化垢层的剥落。制造过程中的高温会导致钢表面形成三层氧化层，其中FeO层结构疏松，容易在低于570℃时分解并脱落，对汽轮机造成侵蚀。因此，新设备在投入运行前需进行蒸汽吹洗以去除不稳定的氧化层。同时，锅炉的酸洗也是必要的，以清除可能脱落的氧化层并促进新氧化层的稳定形成。
运行过程中，过热蒸汽管道内壁会产生双层氧化膜，由水蒸气和铁反应形成。内层原生膜是直接由铁氧化形成的，与金属基体紧密结合。然而，在某些不利的运行条件下，如超温和温度压力波动，氧化膜可能会变成多层结构，导致剥离。氧化层的剥离主要是由于不同材料的热膨胀系数差异产生的应力，且在启动和停机期间尤为突出。
为了减轻和防止固态颗粒侵蚀，有两类主要的方法：气动抗冲蚀设计和表面强化。气动设计通过优化叶片形状和流动路径，减少颗粒与叶片的碰撞概率，从而降低侵蚀。表面强化则是通过增强叶片表面的耐磨性和抗冲击能力，例如采用特殊涂层或表面处理工艺，提高其抵抗侵蚀的能力。
在分析固态颗粒运动特性时，通常采用数值计算方法，模拟颗粒在调节级和中压第一级喷嘴内的运动轨迹，研究其撞击叶片的位置、速度和角度，以及材料的抗冲蚀性能。这些信息有助于理解侵蚀机理，为设计更耐侵蚀的汽轮机部件提供依据。
综上所述，对超临界汽轮机固态颗粒侵蚀的深入研究至关重要，尤其是在中国大力发展超临界发电技术的背景下。通过吸取国际上的成功经验和教训，结合数值计算和实验研究，可以有效降低侵蚀，提高汽轮机的运行效率和可靠性，降低维护成本，推动我国电力工业的持续发展。
