
对电厂锅炉水冷壁的防高温腐蚀和磨损各种方法综合考虑,比较理想的方法是采用热喷涂技术。对其水冷壁进行了防腐耐磨超音速电弧喷涂。钢铁材料的表面防护涂层分两大类。一类是隔离涂层,如电镀铬、油漆及有机涂料;另一类是阳极涂层,如电镀锌、热浸或喷涂45CT合金作为牺牲阳板仍对该处表面钢铁具有防腐蚀保护作用,避免孔隙腐蚀、保护层下腐蚀及由此引起涂层的脱落,阳极涂层还兼有隔离涂层作用。选择防腐蚀涂层材料除考虑其阳极性外(即选择阳极电位低于钢铁的金属成份),还应要求其热膨胀系数接近钢铁材料,具有良好的塑性,以避免脱层,材料还应具有一定的抗冲蚀能力。对选择的一种或几种材料应进行喷涂试验、性能试验和对比试验等。喷涂后涂层与基体金属表面产生原子扩散,形成冶金结合。

热喷涂技术中寻求一种有效的解决途径。喷涂工艺既可以修复已失效的旧工件,也可以在新工件投入工作前进行强化预保护,也可以二者兼用。冶金工业生产特征冶金工业生产从矿石到金属材料,其间经过开采、运输、贮存、破碎、分级、选别、液固分离、制团、烧结、冶炼、铸型、精炼等多道生产环节。每一环节的主体设备都处于高磨损、高负荷、高温和腐蚀等极其恶劣的工况条件下,这些因素导致生产设备的失效,使冶金工业成为国民经济的耗材耗能大户。面临这种情况,为了维持生产,每年必须耗用大量的备品备件,有些还需进口。

能量输入巨大,热焓输出相当于普通氧乙炔火焰的20余倍,火焰速度>7玛赫,温度约2600~3200℃,熔融粉末飞行速度>720米/秒,涂层性能卓越,适合喷涂碳化钨及部分合金。涂层结合强度高,理论研究认为,涂层结合强度与喷涂速度成正比,JP-5000实现了这个热喷涂界多年的追求,且能与基体产生部分微区冶金结合相,克服了碳化钨涂层易脱落的固疾。涂层呈压应力状态,熔融粉末高速撞击机件后,粉末颗粒形状改变,在JP-5000条件下近球形颗粒改变后,其长短轴比例可达>1/20,远大于普通火焰喷涂,这些形状改变后的颗粒的叠加所形成的涂层,具备了涂层应力状态由张应力向压应力转化的先决条件—理论研究认为—颗粒长短轴之比大于1/20时将出现压应力效果。综合性能优异,涂层孔隙率更低,硬度更高,耐磨性能更强,使用寿命显著提高。

循环流化床锅炉防磨喷涂工程施工注意事项:对于最容易受磨损蒸发管部位,所有直管迎风面增装防磨护瓦,所有弯管表面全增装防磨护瓦。高温过热器下部弯管表面全增装防磨护瓦,原来的有孔防磨导流板改为耐热钢无孔防磨导流板。锅炉原设计高、低过热器之间是没有空间的,没有办法检查磨损情况和采取的有效防磨措施。为了解决上述问题,在不影响锅炉出率的情况下,进行了高低过热器之间增加检修检查空间改造,低温过热器每排去掉下部两根管道,并压缩排列空间整体上移380mm,高温过热器压缩列管排列空间整体下移120mm,炉体单面增加三个人孔门。改造后高、低过热器增加700 mm高度的检修检查空间。高温省煤器下部弯管表面全增装护瓦,原来的有孔防磨导流板改为耐热钢无孔防磨导流板。

循环流化床锅炉运行中需要建立起稳定的物料循环,风帽对于实现这一过程具有重要意义。锅炉设计时必须保证空气均匀地分布在整个炉膛截面上,使得物料均匀流化,避免出现流化死区,防止出现风室漏渣、流化不均、结焦等事故。锅炉原有风帽为钟罩式风帽加直通式芯管组合,风帽外罩开孔8个,外罩与芯管采用焊接连接,外罩材质ZGCr26Ni4Mn3NRe,芯管材质1Cr18Ni9Ti,具体结构如图2所示。实际使用中,尽管对冲安装布置,但由于小孔为水平方向,加入床料后,部分灰渣进入芯管与外罩间隙,外罩小孔的出风量会有不同程度变化,对冲效果大打折扣,相邻风帽间冲刷严重。风帽外罩磨穿后,大量床料漏至风室,影响锅炉安全运行。提高耐磨性和使用寿命。芯管由直通式改为四周出风,上部端板与风帽焊接固定,防止风帽脱落从芯管漏渣。

水冷壁导流防磨新技术是将导流板分层安装在炉膛四壁,吕梁水冷壁喷涂使携带物料冲刷水冷壁贴壁流得带有效疏导,达到改变物料流流向降低物料流流速,隔离物料流与水冷壁的高速碰撞,极大降低物料颗粒对水冷壁切削磨损的目的,水冷壁喷涂从而从根本上解决水冷壁管磨损问题。 导流防磨新技术特点: ①导流板防磨新技术其本质是以疏导炉膛内颗粒物料,使其形成内循环,改变物料面壁流向及膛内四角的物料颗粒涡流流向,使物料流倾向于中心,避免和水冷壁碰撞,从而根治面壁流角涡流对水冷壁的接触磨损。 ②导流防磨技术所使用的导流板是耐高温、耐磨多元素合金铸造成型,最高温度能达1250℃,抗拉强度≥560Mpa,该材料很好的配合了疏导型水冷壁防磨工艺,从材料上保证了该工艺的使用寿命在6年以上。