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。
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。
锅炉受热面通常指接触火焰或者烟气- -侧是金属表面积,另一侧是水或者导热油,用来进行热交换的金属表面。包括过热器、再热器、省煤器、水冷壁、SCR、 烟道冷凝器、空气预热器等。锅炉受热面一般有两种腐蚀:高温腐蚀、氧化腐蚀,主要介质为硫酸盐和硫化物的腐蚀。燃烧区高温受热面容易产生高温腐蚀、结焦、结渣,一般的防护措施:运行中调整好燃烧,控制合理的过剩空气系数,防止一次风冲刷壁面,使未燃烬煤粉在结焦面上停留,合理配风,防止喷燃器附近壁面出现还原性气体。提高金属的抗腐蚀能力,降低燃料中的含硫量,确定合适的煤粉细度。提高金属的抗腐蚀能力,可以采用抗腐蚀更强的合金钢,或者喷涂抗高温防腐陶瓷涂料。ZS-811高温防腐涂料,最高耐温可达2300度,该涂料的基料和填料均由耐热、特种材料组成。
热喷涂粉末有镍基自熔性合金粉末、铁基合金粉、钴基自熔性合金粉末、铜基自熔性合金粉末,他们的用途是什么?下面就是常用的热喷涂粉末的用途:镍基自熔性合金粉末是以镍元素为基体,添加铬、硼、硅、碳、铜、钼、等元素组成,合金粉末熔点低,自溶性好,具有耐蚀、耐磨、耐热、抗氧化等性能,是目前使用最广泛的一种自熔性喷焊合金粉末。铁基合金粉末分为两种,一种是不锈钢型,含有较多的镍和铬元素;另一种是高铬铸铁型,含有较高的铬和碳元素。钴基自熔性合金粉末是以钴元素为基体,添加铬、钨、镍、硼、硅等元素组成,具有优越的高温性能,良好的红硬性、耐磨性和抗氧化性能。
锅炉受热面的损坏是指水冷壁、省煤器、过热器、再热器泄漏、爆破等。在电厂锅炉设备的各类事故,受热面损坏事故最为普遍,约占各事故总数的30%左右。锅炉受热面一旦发生泄漏或爆破,大多均需停炉后处理,由此造成的经济损失将是巨大的。当受热面发生爆破时,由于大量汽水外喷将对锅炉运行工况产生较大的扰动,爆破侧烟温将明显降低,使锅炉两侧烟温偏差增加,给参数的控制调整带来困难。水冷壁发生爆管时,还将影响锅炉燃烧的稳定性,严重时甚至会造成锅炉灭火。当受热面发生泄漏或爆破后,如不及时停运处理,还极易造成相邻受热面管壁的吹损,并对空预器、电除尘器、吸风机等设备带来不良的影响。因此,发生受热面损坏事故后应认真查找原因,制定防范对策和措施,尽量避免和减少泄漏或爆管事故的发生。
热喷涂技术中寻求一种有效的解决途径。水冷壁喷涂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。德州水冷壁喷涂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。