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电弧喷涂在锅炉受热面防护中的应用 孙恒文华电能源牡丹江第二发电厂 摘要；针对电厂锅炉。四管”的扁蚀，磨损问题，提出了采用超音速电孤喷涂进行防护．并对使用的材秤厦工 艺厦其应用效果进行分析． 美键涡：电弧喷潦锅妒管防腐防磨放果 1 引 言 电厂锅炉的“四管”常因高温的腐蚀，磨损造成泄漏和爆管事故的发生，而导致机组“非停”， 腐蚀和磨损产生的原因，一是与锅炉的工作状况有直接关系，因为锅炉燃烧室的温度在1000～ 1200℃，管壁的温度也将达到450～550。C，在工作中沸腾的煤粉高硬度粒子对管壁形成高速冲 刷．由于管壁的材料在高温状态下，表面硬度较低，因而管壁的磨损较快，同时燃料产生的sO：、 H：s气体，对管壁有强烈的腐蚀作用。腐蚀生成的FeS在高温下硬度更低，加剧了管壁的磨损。 二是由于电厂锅炉设计燃用的煤质较差，灰分的含量在45％～53％之间，煤石较多，飞荻对受热 面的冲刷、磨损加剧，特别是喷口附近的水冷壁及过热器、省煤器的磨损、包墙过热器、对流过 热器、高温再热器磨损尤为突出。因此，腐蚀和磨损已成为电厂安全运行重大隐患。 目前，解决这一问题的方法很多，但效果都不够理想，而目前锅炉大多采取在受热面加装 防跨瓦的方法，虽然起到了防磨作用，同时，也明显地降低了受热面的换热效果，提高了于jE斑热 损失，降低了锅炉效率。在查阅了国内外成功经验的基础上，经过几年的现场摸索和实践，我们 尝试在锅炉受热面管子上，采用超音速电弧喷涂技术，实践证明。这种方法简单便于现场操作， 成本低，并且防磨效果最好。 2 喷涂的性能 2．1喷涂材料的选择 喷涂材料的性能决定了防护的效果，因此喷涂材料的选择最为关键，在现场反复实验并与 有经验的喷涂公司共同探讨，并结合美国的45CT材料的基础上，采用特制一种用于锅炉防护的 材料一铬钨合金丝。主要特点是：1)喷涂后涂层的表面形成一层致密的cn03保护膜，具有非常 优秀的抗高温氧化和高温硬度，抗s晚、H：s气体腐蚀。2)该涂层材料的热膨胀系数与锅炉管材 料的热膨胀系数相近，因而可避免在热循环过程中，由热应力造成的涂层剥落。3)在抗冲击磨 损上，形成的涂层的微观结构，远较其硬度更为重要，由于它是通过高速度伴以很小的雾化颗粒 而形成的．小颗粒通常硬度大，抗磨损更佳。4)小颗粒形成的涂层表面光滑．分布均匀，其外 形易被冲击的粒子击碎。 表1 材料的主要成份 元索 Cr Ni Si We Fe 含量 1023 512 1．06 907 余 表2 形成的涂层性能指标 I 结合强度 6～8kg／num2 孔隙率 8％ I 表面温度 135℃ 氧化率 5％～8％ 表厕硬度 45～50撮。 使用寿命 提高3～5倍 2．2喷涂设备的选择 铬镍合金丝的熔化，雾化过程的特殊性，决定了选择的喷涂电源外特性，应是平特性或略 带上升的外特性．动特性应有足够大的电流上升速度，同时电源的输出电压能在一定范围内调节。 选择的喷枪必须保护台金粒子有足够的速度、能量、较好的雾化效果，以保证涂层具有较 大结合强度和良好的质量．因而应选用超音速电弧喷枪，此设备既能满足对现场受热面的就地喷 涂．又能在受热面制造后进行喷涂。 3 喷涂工艺 具体的喷涂工艺视现场的实际条件和要求决定，但总的要求是： 3．i清理检查：在喷涂前应对锅炉受热面管壁进行清理检查．确定喷涂的部位，并保证有足够 的强度。 3．2粗化处理：在去除受热面管子表面氧化物的基础上，对喷涂部位进行抛砂处理，要求使用 有反光亮点。 3．3实施喷涂：抛砂完成后，立即进行喷涂，应在2h内喷完第一遍，每遍厚度控制在0．2～ 0．3mm，较厚涂层应多次完成，相关的参数为： 电压／v 30～35 雾化压力／MPa 0，7～0．8