湖北大型锅炉受热面超音速喷涂施工

锅炉燃烧的多是混合煤和贫煤，因此会产生很多碱金属和钒盐类物质，对锅炉管壁有很大的腐蚀作用，而且高温烟气还会对炉管表面进行冲蚀磨损，不仅影响正常的散热，而且为安全生产埋下了隐患。锅炉水冷壁热喷涂方法可以有效地解决这个问题，这种方法主要应用的范围有： CFBB循环流化床锅炉受热面（水冷壁、过热器、再热器和省煤器）热喷涂耐磨耐蚀涂层施工。煤粉锅炉受热面热喷涂抗高温腐蚀涂层施工。 汽轮机、发电机转子轴颈磨损、拉伤的电刷镀、热喷涂修复。汽轮机汽缸中分面汽蚀的热喷涂、电刷镀修复。各类风机叶轮、各类电力机械设备磨损、腐蚀的修复和表面强化。很多生产企业都采取了这种方法，在实践中得到了充分的验证，有效地减小了炉壁的腐蚀程度，大大降低了炉管的磨损速度，延长了锅炉的使用寿命。

锅炉水冷壁的腐蚀壁面通常呈塔状，主要发生在燃烧器附近的向火侧热负荷高的区域，而管子中间的腐蚀比两侧要轻一些。这是因为向火侧的水冷壁正面常常受到气流的冲刷，灰渣不易黏附；而两侧与鳍片间的凹处由于没有气流的直接冲刷，又由于涡流的作用，容易沾附熔化后的灰粒或未燃尽的油滴，为腐蚀创造了条件，经过一段时间之后就造成了水冷壁向火侧正面比两侧壁面腐蚀程度低的现象。水冷壁是布置在炉膛内壁面上主要用水冷却的受热面，也是锅炉的主要蒸发受热面。锅炉的运行会产生气体，其中的化学物质对水冷壁管不可避免的会造成一定腐蚀，导致锅炉的有效承载能力下降，降低了锅炉使用的安全性，也会直接影响到锅炉的正常运行。因此，关于锅炉水冷壁防腐的研究与探讨，对大型锅炉的安全使用有重要意义。

根据循环流化床锅炉工况条件，水冷壁管防磨热喷涂涂层应有下列要求涂层对基体必须有良好的结合，防止在运行条件下因物理和化学的作用而脱落，即使出现意外情况，例如出现漏水骤然冷却、突然过热等。涂层应与基体有大体一致的热膨胀系数。涂层不应是严重隔热的，喷涂后的涂层要不影响水冷壁管正常的热交换功能。涂层不能损害基体，尤其工件加热到高温时。涂层在运行条件下，要有良好的耐磨性，耐热性和抗氧化能力。有尽可能低的经济成本。目前仍存在垂直水泠壁受热面磨损严重、防磨措施不力的问题，许多锅炉运行时间不长即出现水冷壁管磨损爆管泄漏． 由于垂直水冷壁磨损造成的事故接近锅炉事故停炉总数的50％。垂直水冷壁受热面管子磨损爆管已是CFB锅炉被迫停炉的主要原因之一

我国由将近八成的大型电站锅炉受到水冷壁高温腐蚀的影响，这些对锅炉造成了极大程度的影响。高温腐蚀对湖北锅炉水冷壁造成的影响是造成水冷壁厚度不断变薄、材料强度急剧降低，为此，在现有的状况下，水冷壁有可能会有爆管、泄漏情况的发生，危及到整个锅炉的正常安全运行。水冷壁管金属在使用的过程中会有氧化铁的不断生成，大型锅炉受热面超音速喷涂生成的氧化铁层开始逐渐消耗，久而久之，反复循环使用，管壁上便会有一系列的腐蚀的情况出现。并且硫的含量也是非常高的。以此，煤在燃烧的过程当中生成的硫化物促使锅炉水冷壁有高温腐蚀的现象出现，所以，煤中硫及硫化物造成的危害是非常大的，其为高温腐蚀打下了良好的基础。除此之外，煤的不完全燃烧会生成一定的还原性气体，为加快高温腐蚀的速度，高硫含量与较难的燃烧状态会有很多问题的出现。

涂层要求具有高结合强度、极低空隙率时，对金属或金属陶瓷涂层，可选用高速火焰喷涂工艺；对氧化物陶瓷涂层，可选用高速等离子喷涂工艺。根据工件的材料、技术要求及工作条件等选用基层及工作层用材料。选料时参阅其他有关资料。一般情形，薄涂层选用细粉，厚涂层选用粗粉。零件喷涂的主要目的大都是补偿磨损尺寸。一般，喷涂后必须机械加工达到尺寸和形位精度要求，因此确定涂层厚度时应考虑加工余量，并考虑喷涂后工件热态与冷态的尺寸差异。补偿层厚度以0.4～1mm为宜，局部厚度应3mm。加工余量一般可取0.４0.8mm。对于工件磨损量小，只喷涂自粘结复合材料，其厚度应0.3mm。以涂层材料性能、厚度及粒度确定喷涂参数，包括乙炔和氧气的压力、喷距、喷枪与工件的相对运动速度等。

超音速火焰喷涂技术是使助燃气体与燃烧气体在燃烧室内燃烧产生高压火焰，再经特制的喷嘴射出高速焰流，从而将送入其中的粉体材料加热、加速喷射到基体表面形成涂层的方法。可使用丙烷、丙烯、氢气和乙炔等作为燃气，也可使用柴油或煤油等液体燃料。 采用超音速喷涂工艺制备的涂层非常致密，结合强度高(可达到70MPa以上)，具有极低的孔隙率(1%～3%右)。NiCr- Cr3C2是使用超音速火焰喷涂工艺对电厂锅炉管壁进行防护时最常使用的粉体材料，由其制备的涂层显微硬度可达到1400HV左右，具有很好的耐磨粒磨损性能