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热喷涂

——火力发电厂锅炉“四管”(即水冷管、过热气管,再热气管,省煤器管)在高温硫化腐蚀的条件下使用,腐蚀磨损十分严重,经喷涂耐磨防腐涂层,可提高3-5倍的使用寿命;

       ——电厂用排,吸风机叶轮,在高微粒磨损的场合下工作,经表面喷涂强化后,提高使用寿命3倍以上。
      1.电厂锅炉“四管”的防腐蚀、抗冲蚀
      火力发电厂中,高温、高压、锅炉的水冷壁管、过热器管、再热器管、省煤气管(简称四管)常因高温腐蚀和磨损而减薄,更换新的管子既费时有昂贵,如果造成“四管”泄露爆管事故,会增加电厂临时性检修和大修的工作量,给电厂带来很大的经济损失。据资料统计,1982~1985年间全国50MW以上火力发电厂共发生锅炉事故949起,其中“四管”泄露爆管事故就占305起,占事故总数的32%,由此可见,锅炉受热面“四管”的高温腐蚀是影响锅炉安全的主要原因,它已成为火电厂安全运行中一个急待解决的技术难题。
我国电厂锅炉“四管”采用涂层防护采用了喷焊、高速火焰喷涂等工艺对锅炉“四管”进行了防护。随着电力工业的不断发展和热喷涂技术的不断深入人心,特别是热喷涂技术本身近年来的不断进步与提高,采用热喷涂技术对锅炉“四管”进行防护的工作必将受到有关部门的重视,并获得更多的应用。采用NiAl涂层作为粘结底层,以NiCrAl涂层为工作层,表面采用高温涂料封孔,该涂层系统在工厂的工业试验中获得了较好的防护效果,年磨损率为0.04mm。工作寿命可达两个大修期(6年)给电厂带来显著的经济效益。

      2.气轮机叶片的热喷涂强化和修复
      叶片是强迫停运率的70%与叶片损坏有关,叶片事故引起的损失往往占全部损失的一半。因此,它的安全可靠直接关系到气轮机和整个电站的安全、满发。由于电力是国民经济的命脉,全世界的电力约有75%来自火电站中的锅炉—汽轮机—发电机以及核电站中的反映堆—汽轮机—发电机。因此,提高汽轮机叶片的安全可靠性对于满足不断增长的电力需求,适应国民经济的发展有着不容忽视的作用。此外,在诸如石油、化工、轻工等重要经济部门中,采用工业汽轮机作为全厂关键动力设备的现代化大型企业日益增多,而由于汽轮机叶片损坏造成工厂全面停产,其后果是十分严重的。
       汽轮机叶片的损坏原因是多方面的,除了从改进设计制造、优化电站运行等方面来减轻叶片的损坏外,采用表面处理方法,在叶片表面加上保护涂层,以提高材质的特定性能,达到防水蚀、耐磨、抗微振,从而延长叶片寿命的目的,亦是减轻叶片损坏的有效方法之一,进口汽轮机中就有采用爆炸喷涂Cr3C2—NiCr、TiC—NiCr以及WC—NiCr喷涂层防护叶片的实例。我国从80年代开始相继有采用等离子喷涂方法制备CoCrW合金涂层修复和强化石油化工行业用工业烟气轮机叶片的实例,随着热喷涂技术的不断进步,80年代后期发展了高效的高速火焰喷涂技术和设备,采用该技术进行汽轮机叶片表面涂层的制备,必将获得更好的防护效果。

      3.磨损件的热喷涂强化和修复
      金属部件的磨损是电厂除腐蚀以外的另一个严重问题,每年主、辅机的大量金属零部件,如排粉风机叶片、引风机叶片、各种轴(如磨煤机齿轮轴、引风机主轴、排粉风机主轴、球磨机电机轴……等)、轴套、各种泵类的轴及轴套、各种阀门等均会由于磨损而引起机械设备运行效率低,工件更新与维修频繁,耗能增加,近年来国内许多单位都采用热喷涂(焊)、电刷镀等方法对米孙的金属零件进行修复或对新部件喷涂涂层进行预保护,不但大大提高了设备的使用寿命,甚至可以使得原已报废丢弃于仓库的设备“起死回生”重新投入使用。特别是进口设备零部件的修复还为国家节省了大量外汇。由于电力行业的装备大都是大型而昂贵的,因此,修复后带来的巨大经济效益是十分明显的,是不容置疑的,目前热喷涂技术在电厂提高备品品质,提高进口机组备件国产化水平、保证检修、缩短检修期、提高设备运行水平以及解决难题中的作用已为人们所认识,可以预见,热喷涂技术在电力工业中的应用将会越来越广泛和深入。

 

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