低温腐化和磨损是产业汽锅广泛存在的题目,形成的消费危害和经济丧失非常严峻。凯发技能开展到当今程度,为经济而公道地办理汽锅低温磨蚀题目,提供了有利途径。燃煤汽锅是以后我国的紧张能量转换安装,触及到百姓经济各部分,有专家展望到2050年,我国的燃煤汽锅仍占50%。因而无效地办理汽锅及热电厂别的安装的低温磨蚀,每年可为国度获取宏大经济效益。
凯发技能可以办理热电厂的一些严重题目,比力典范的有:
1.吸风机、排粉机叶轮修复与强化;
2.磨煤机体系修复与强化;
3.汽缸联合面的修复;
4.汽锅“四管”(水冷壁、过热器、再热器、省煤器)修复与强化;
5.阀门密封面的修复与强化;
6.给排水体系防腐;
7.化学车间水处置体系防腐;
8.除尘体系设置装备摆设耐磨;
9.脱硫体系防腐;
10.输变电站钢布局锌、铝长效防护涂层。
上述这些方面,已在天下很多电厂失掉很好使用,办理了一些严重题目。
一、汽锅“四管”防腐耐磨涂层的推行使用
汽锅水冷壁管、过热器管、再热器管、节煤(或油)器管(以下简称“四管”)的腐化磨损,不停是动力、造纸、冶金和化工等产业中存在的严峻题目。
从我国发电厂运转牢靠的剖析材料标明,在发电设置装备摆设变乱中,汽锅变乱最多,而在汽锅变乱中,“四管”爆漏次数最高。低温腐化与磨损次要产生在炉管表面面,其磨损速率依工况差别而异,一样平常约为1mm/a,甚者可达5~6mm/a。尤其是流化床汽锅磨损速率更快。
接纳凯发技能对汽锅“四管”举行掩护与强化,现在技能比力成熟,大要有以下方案。
(1)电弧喷涂相称于美国TAFA公司的45CT合金丝、(43%Cr、4%Ti、Ni余量)。涂层厚度0.4~0.5mm,涂层的磨蚀量年<25μm,一样平常粉煤汽锅其寿命可达8~10年。
(2)等离子或超音速喷涂镍铬/碳化铬涂层,其涂层厚度0.4~0.5mm,其寿命可达8~10年(粉煤汽锅),因等离子喷涂设置装备摆设庞大,不克不及在现场施工。
(3)电弧喷涂铁基碳化铬粉芯丝材,其利用寿命(粉煤汽锅)可以延伸一个大修期。
(4)亚音速火焰粉末喷涂镍铬/碳化铬(25∶75)涂层,厚度0.3~0.4mm,抗低温腐化及磨粒磨结果分明。其寿命6年以上,
(5)电弧喷涂高镍铬合金(70Ni/30Cr),涂层抗低温氧化,耐磨结果精良。
(6)流化床汽锅水冷壁、高温过热器管外表,接纳氧乙炔火焰喷焊(熔)技能,其寿命可达2年以上。
综上所述,接纳亚音速火焰喷涂、电弧喷涂、等离子喷涂、超音速喷涂等差别工艺,喷涂镍铬钛、镍铬合金或镍铬-碳化铬涂层,无效地办理了水冷壁管、过热器管的磨蚀题目。
二、凯发技能在热电厂汽锅吸风机、排粉机上的使用
现在,我国电站汽锅吸风机多接纳Y4-73系列悬臂轴布局及单侧进风叶轮,从布局上就存在服从低,电耗高、振动大的缺陷。叶轮的叶片接纳翼形,磨蚀快,运转寿命短,一样平常在2000~3000h,有的仅运转几百小时就需停机检验或改换。叶轮磨损严峻时,灰粒进入叶片机翼内腔,惹起激烈振动,形成风机破坏变乱,间接影响汽锅的宁静运转。
叶片的磨损是不匀称的,次要磨损部位在叶片事情面上构成一个K状区。叶片进风边头部气流驻点处磨损最重,K状区靠后轮盘的焊缝处和叶片出口边部也磨损较多,叶片少数从这些地方磨穿,其他部位磨损较轻。这些磨损特点,是由于进风偏向和风速撞击叶轮后盘而折射出叶片出口所构成。
现在使用于吸风叶轮的凯发工艺次要有两大类:一是氧乙炔火焰金属粉末焊焊(也叫喷熔)。其好处是焊层硬度高(可达HRC60以上),耐磨性好,喷焊层构造致密无孔隙,与基材联合强度高,完成冶金联合,焊层不零落;设置装备摆设复杂,操纵利便机动,易于现场施工。另一大类是等离子喷涂、爆炸喷涂和超音速火焰喷涂,设置装备摆设造价高,不克不及现场施工。
北京第一热电厂、山东十里泉电厂、半山发电厂、军粮城电厂、邯郸电厂、邢台电厂、上安电厂、东南地域电厂,天下已有二十多个电厂使用,结果很好。
三、热电厂磨煤机体系耐磨涂层的推行使用
我国火力电厂以燃煤汽锅为主,制造煤粉是电厂的次要工序之一。磨煤机体系是制煤粉和保送煤粉的紧张设置装备摆设,临时处于严峻的磨损形态。怎样延伸磨煤机及输煤粉体系设置装备摆设的利用寿命,不停是电厂比力存眷的紧张题目。随着耐磨质料及凯发、堆焊工艺技能的开展,为进步磨煤机器利用寿命发明了精良的条件。但有些质料和工艺技能固然能满意耐磨的必要,由于代价昂贵,操纵上又不易现场施工,给使用带来肯定难。
现在,对磨煤机和送煤粉管道修复与强化的次要办法有:
1.镍基碳化钨(Ni60+30Wc)喷焊层
Ni-Cr-B-Si70% Wc30%
焊层硬度HBC≥58~60,Wc硬度HRC≥73,实用于700℃以下磨粒磨损部位。
2.药芯焊丝CO2气保焊
由于药芯焊丝身分可调解,在粉芯中参加过量C、Mn、Mo、Cr等合金元素,进步硬度和耐磨度,焊层硬度可达HRC≥55以上,其利用寿命明显进步。
3.Fe-05焊块碳弧焊
Fe-05粉块堆焊质料的特点:
高碳高铬铁基合金具有良好的耐磨粒磨损功能,同时也具有肯定的抗腐化性,现在活着界上已失掉普遍的利用。国际外已乐成地用于种种磨煤机、矿石破裂机、水泥磨机、抛丸机、水轮机、泥浆泵等严峻磨损的零件上取得了明显的经济效益,Fe-05焊块堆焊层硬度HRC>60,经过磨损实验,较65Mn钢淬火试样高12倍左右,较堆256焊条堆焊层可高5~30倍,在制砖机绞龙叶片消费稽核中寿命进步3~10倍。已在石景山发电厂、富拉尔基电厂、石家庄热电厂、军粮城等电厂失掉了乐成的使用。
四、凯发技能在修复汽缸联合面中的使用
汽轮机是火力发电设置装备摆设的主机之一,国际已投产的大中型汽轮机不下数百台,随着电力产业的敏捷开展,近几年,每年都有500万kW的新汽轮机发电机组投入运转,汽轮机的运转台数在逐年增长。
在运转的汽轮机中,除大批的高温高压机组我,次要是中温中压、低温高压和超高压三品种型的机组。它们利用的蒸汽温度在436~535℃之间,蒸汽压力为3.5~13.7MPa。这种低温高压的工况条件及临时运转使设置装备摆设发生老化,致使相称一局部汽轮机的联合面发生变形,呈现走漏征象,形成蒸汽消耗增大,汽缸真空降落,间接危及汽轮机的宁静运转,偶然不得不绝机举行大修。
多年来,一些科研部分和火电厂的技能职员,都在研讨探究办理汽缸联合面变形处置的技能及工艺办法。曾接纳补焊和大面积人工修刮,以及改换汽缸联合面螺栓材质,增长螺栓紧力的措施消弭漏气,但结果均不睬想。
近来几年来,由于凯发技能的推行和使用,为办理汽缸联合面的走漏提供了新的工艺办法。理论证明,接纳喷涂工艺修复汽缸联合面变形是乐成的,较好地办理了这个存在多年的严重技能课题。
次要工艺办法:
接纳氧乙炔火焰金属粉末喷涂或电弧喷涂,联合强度高,硬度适中易刮削的涂层,现场订定喷涂及修复方案。
次要使用实例:
1.略阳发电厂汽缸联合面的喷涂修复
略阳发电厂安置的国产N75-90型汽轮机,自1974年12月投产以来不停存在汽缸联合面走漏的题目,随着运转工夫的推移,联合面变形增大,走漏越加严峻。1981年7月停机待修,10月该厂接纳新的喷涂工艺方案对3号机汽缸联合面举行修复。
汽缸联合面经喷涂修复后,汽轮机在波动50MW负荷下漏气压力为“0”,颠末7664h的运转磨练,到1984年6月揭缸反省,喷涂部位完备无损。该机运转到现在没有零落征象。理论证明,喷涂工艺方案是乐成的。
2.韩城发电厂汽缸联合面的喷涂修复
韩城发电厂安置的国产N125-135/550型汽轮机,自1979年投产后汽缸联合面渐渐变形,走漏日趋严峻,1984年5月停机大修。经冷态反省丈量(紧1/3螺栓),联合在变形严峻,变形面积达87%,高中压内缸最大间隙0.95mm,高压外缸最大间隙达2.8mm。
大修中接纳新的喷涂工艺方案,对汽缸联合面举行了喷涂修复,在部分地位试用了刷镀工艺。喷涂层的最大厚度达3.3mm。
该机喷涂修复后,汽缸联合面走漏消弭,高压缸真空精密性由大修前的每分钟降落2.3kPa,进步到每分钟降落0.26kPa;排气缸真空由大修前的87kPa,进步到92kPa,运转到如今未产生走漏。经揭缸反省,喷涂层残缺。
韩城发电机汽轮机汽缸联合面的喷涂乐成,不但证明国产喷枪和粉末的牢靠性,同时证明新的喷涂工艺方案是可行的,对高压大型缸体联合面大面积的喷涂修复也是实用的。
3.河南电力安置公司接纳喷涂与刷镀联合的办法,也乐成地修复了汽缸联合面。
4.北京高井发电厂高压汽缸联合面,2004年2月大修时,发明严峻走漏,接纳电弧喷涂技能举行修复,取得乐成。
5.平顶山发电厂高、中、低汽缸联合面,2005年1月大修时,发明严峻走漏,接纳电弧喷涂技能举行修复,取得乐成。
6.辽宁清河发电厂高、中、低汽缸联合面,2005年6月大修时,发明严峻走漏,接纳电弧喷涂技能举行修复,取得乐成。
五、热电厂给排水体系、输变电布局,锌、铝及其合金长效防护涂层的推行使用
由于钢铁布局件临时处在种种氛围(包罗陆地、产业都会、旷野、矿井)、差别水质(海水、海水)的浸渍和差别介质的浸蚀情况中,均受差别水平的腐化。据材料介绍,全天下每年消费的钢铁约有非常之一酿成铁锈,约莫有30%的钢铁设置装备摆设因腐化而生效。产业兴旺国度,每年由于金属腐化形成的间接经济丧失占百姓经济总产值的2~4%,我国这方面的丧失每年也达数百亿元。
凯发锌、铝及其合金涂层,外加关闭处置,就可以制备长效防护复合涂层。无效防护期一样平常可达20~30年,最长无效记载外洋已有60年之久的记载。随着我国凯发技能的开展与进步,锌、铝及其合金涂层将渐渐代替了传统的刷油漆工艺,在某些范畴里使用凯发锌、铝涂层也取代了一局部热浸锌工艺。因而,鼎力推行使用锌、铝长效防护复合涂层意义严重。
锌、铝涂层的防护机理:
研讨标明,钢铁件在大气和水介质中由于电化学腐化缘故原由,在没有掩护的状况下,碳钢的均匀腐化速率比锌高5~20倍,比铝高40~100倍。接纳平凡的油漆防护时,由于漆膜与钢铁基体的粘附强度低,耐冲洗和颗粒磨损才能低,利用历程中老化蜕变等缘故原由,每每容易形成局涂层零落、丧失,而使钢铁基体锈蚀,招致油漆层大面积起泡零落,致使短期内防护生效。
表6 碳钢、锌和铝在种种大气中的腐化速率
质料均匀腐化速率(μm/年)
墟落大气都会大气产业区大气陆地大气
碳钢4~6523~7126~17526~104
锌0.2~32~162~160.5~8
铝0~0.11 0.4~0.6
注:质量丧失法测得
凯发锌、铝涂层对钢铁基体有双得掩护作用。