煤粉锅炉遭受腐蚀的部位通常是兰州水冷壁管、过热器管、再热器管和省煤气管,即所谓“四管” 。这些部位在煤粉燃烧过程中,直接与 火焰及燃烧产物接触,经受高温、腐蚀、磨损和应力的共同作用而失效。引发锅炉爆管的机因十分复杂。管材制造、冶金质量、安装、焊 接等原始质量问题。也有运行中内壁承受高温、高压,锅炉水冷壁喷涂外壁经受高温燃气腐蚀,颗粒冲蚀、直至运作制度、管理与维护等,这些因素不下十几项,但 90﹪左右的爆管本质原因是管材经高温、腐蚀、磨损和 应力的共同作用,出现材料的损伤和裂纹扩展所致。在繁多的失效因素中,应力损伤、蒸气管内腐蚀、疲劳等属于取 材、制造、加工、维修和运行管理等原因有关,而腐蚀(高温氧化,熔盐和硫的腐蚀,应力腐蚀)和有关磨损则是表面工程技术可关注与设法解决的对象。
能够喷涂的涂层材料种类范围特别广,包括各种金属及合金、陶瓷及金属陶瓷、塑料、非金属矿物等几乎所有固态工程材料。能够在多种基体材料上形成涂层,包括金属基体、陶瓷基体、塑料基体、木材甚至纸板上都能喷涂,被喷涂的材料范围也十分广泛,几乎不受限制。一般不受被喷涂工件尺寸、形状和施工场所的限制,既可在整个表面上进行喷涂,也可在大型构件的限定表面进行喷涂,既可厂内施工,也可现场施工。除喷焊外,热喷涂施工对基体的热影响很小,基体受热温度不超过200℃,基体不会发生变形和性能变化。热喷涂施工艺灵活,方便,迅速,适应性强。喷涂涂层含有不同程度的孔隙,对于耐腐蚀、抗氧化、绝缘等应用,一般不如整体材料。但可通过复合涂层系统设计等方法予以改进提高。
水冷壁导流防磨新技术是将导流板分层安装在炉膛四壁,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,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,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。 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, 温度能打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。
喷涂应在基体喷砂后尽快进行,在喷涂过程中,基体表面应一直保持清洁、干燥,待喷涂的时间应根据当时的情况应尽可能短,最长不超过4小时。若喷涂时发现外观有明显的缺陷,应立即停止喷涂,对于缺陷部位必须重新进行喷砂预处理;若发现水冷壁管有明显的缺陷,应立即停止喷涂并通报招标方,待水冷壁管缺陷处理合格后,重新喷砂预处理。喷涂过程中应控制基材温度,防止水冷壁管基材组织发生变化和产生不良影响(如热裂纹等)。喷涂工艺应避免涂层开裂和剥落,其喷涂工艺应使涂层与基材在界面处形成冶金结合结构,保证涂层具有非常好的结合强度。为保证喷涂施工质量,除个别异形部位外(需招标方确认),必须采用自动喷涂线进行喷涂。喷涂外观应均匀一致,无气孔或底材裸露的斑点。
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。