CFB防磨喷涂通用方案TB丝材1.docVIP

CFB锅炉防护技术方案设计 一、CFB锅炉采取防护的重要性 循环流化床锅炉由于炉型结构和设计参数等特点，锅炉运行等受热面部位遭受高速高温高含尘烟气的不均匀冲刷、磨损和腐蚀，极易被严重磨蚀减薄，造成泄漏和爆管事故。为确保锅炉安全、稳定、经济运行，采取防护措施是十分必要的。失效分析 的磨损是与气流中固体物料浓度、烟气速度、颗粒的特性硬度和流道几何形状等密切相关，据有关研究资料表明，冲刷磨损量大约与气流速度的3.6次方成正比。而在CFB锅炉中，固体物料的浓度巨大，通常可达煤粉炉的几十倍到上百倍，并且烟气流速大，颗粒硬且棱角尖锐，因而在高速烟气的带动下，对CFB 锅炉等受热面部位的冲刷磨损极为严重；尤其在护墙顶部部位，由于位处密相区边缘区，不但受到严重的高速高浓度含床料、燃料气流的强烈冲刷、磨损，而且存在严重的涡流效应、切割效应和离心作用。水冷壁管磨损是CFB锅炉中与材料有关的最严重的问题。炉内水冷壁管磨损主要可分为四种情形，如图1所示：水冷壁管耐火材料过渡区域的磨损、炉膛角落区域水冷壁磨损、不规则区域管壁的磨损和一般水冷壁管的均匀磨损。 如前所述，在循环流化床锅炉中,炉膛的上部是快速床，颗粒发生团聚，细颗粒聚集成大颗粒团后，颗粒团重量增加，自由沉降速度流速度，颗粒团不是被吹上去而是逆着气流向下运动。下降过程中，被上升的气流打散成细颗粒，再被气流带动向上运动，又再聚集成颗粒团，再沉降下来。这种颗粒团不断聚集、下沉、吹散、上升又聚集形成的物理过程，使循环流化床内气固两相间发生强烈的热量和质量交换。由于颗粒团的沉降和边壁效应，循环流化床内气固流动形成靠近炉壁处很浓的颗粒团以旋转状向下运动，炉膛中心则是相对较稀的气固两相向上运动，产生一个强烈的炉内循环运动，大大强化了炉内传热和传质过程延长的停留时间，并保证了整个炉膛内纵向及横向都具有十分均匀的温度场。耐火材料过渡区磨损原因有两个，一是在过渡区域内由于沿壁面下流的固体物料与炉内向上运动的固体物料运动方向相反，因而在局部产生涡流。涡流方向主要决定于气流的方向，磨损坑的形状表明气流是从下向上磨损的。二是沿炉膛壁面下流的固体物料在交界区域产生流动方向的改变，产生对水冷壁管的冲刷。 循环流化床锅炉内的炉膛水冷壁管的磨损过程是十分复杂的。在循环流化床锅炉中，烟气中颗粒对受热面撞击产生的磨损，与煤粉锅炉尾部受热面的冲刷磨损相类似。这种磨损的形式大致可以分为两类：一类是在碰撞过程中由于材料的反复变形引起的疲劳磨损，另一类是材料在自由运动的颗粒的切削作用下引起的破坏，称为凿削式磨损。磨损的程度与颗粒的冲击角度有很大的关系。冲击角为90o没有凿削式磨损，仅是疲劳磨损，磨损很轻微；当冲击角度为20o~ 50o时，磨损最严重。一般而言，循环流化床锅炉中的疲劳磨损非常小，主要是凿削式磨损。 其次受到高温氧化和硫酸盐及硫、硫化物的热腐蚀。具备了高温氧化和高温腐蚀条件，其烟气温度高，且是富氧燃烧，实践证明，在300℃以上，管外表温度每升高50℃，腐蚀速度增加1倍。锅炉在运行过程中受热面管表面首先发生高温氧化，表面生成Fe2O3，其次燃料灰中的Na2O和K2O与烟气中的SO3化合生成硫酸盐，其捕捉飞灰形成结渣和流渣，此时烟气中SO3与M2SO4同管壁上的Fe2O3反应生成复合硫酸盐MFe（SO4）2或M3Fe（SO4）3，此复合硫酸盐受高温又分解为疏松状氧化铁和硫酸盐沉积层，易被飞灰气流冲蚀带走，氧化腐蚀继续向管壁纵深进行；另外燃料中硫份，经燃烧生成的S和H2S也对管壁会产生强烈的腐蚀，与Fe反应生成FeS。。 失效图1 （炉膛四角） 失效图2 失效图3 失效图4（耐火材料过渡区） 三、锅炉防护部位 综上所述锅炉防护部位如下： 1、锅炉密相区水冷壁3-5米高 2、锅炉炉膛四角 3、锅炉焊接缝上下1米高 4、锅炉水冷屏3-5米高 5、锅炉炉膛出口四周1米范围内 6、水平烟道及其他磨损严重部位 四、设计针对上述受热面部位失效机理及大多数厂家实际使用和磨损情况，我们层技术指标 涂层 厚 度粒子速度m/s 结合强度≥50MPa 硬 度≥HRC60 抗高温氧化性+6.35mg/cm2（750℃氧化250h） 孔 隙 率≤0.9% 喷涂时基体温度≤100℃ 工件变形性不变形，不改变母材表面金相组织及理化性能高温耐磨防腐专用封孔层 工作温度：≤1000℃耐 磨 性：≤mg/1000r 结合强度：≥6MPa 厚 度：0.左右、丝材说明 Cr3C2是一种优良的金属陶瓷，在高温下化学性能稳定，硬度高、耐磨性好，且具有一定的拒高温融熔玻璃体附着性能即抗结焦性能；、KM型高温耐磨抗蚀专用封孔剂说明 KM型高温耐磨抗蚀专用封孔剂系采用超硬新材料，合成新工