电厂锅炉超音速电弧喷涂防腐耐磨
更新时间：2019-04-03 14:56:07点击次数：3120次
电厂锅炉超音速电弧喷涂防腐耐磨技术
电厂锅炉燃烧的煤多为贫煤或混合煤，煤粉燃烧过程是多种化学物在各种温度下共同对管壁进行的复杂动态腐蚀过程，高温烟气还带着灰分颗粒对炉管表面的冲蚀磨损，水冷壁管易发生煤灰沉积引起的受热面腐蚀和飞灰冲蚀磨损，过热器炉管表面温度达 650℃，极易遭受高温冲蚀 / 氧化和高温腐蚀，省煤器和再热器在受到 450 ～ 550℃ 、流速 7 ～ 10m/s 的煤粉燃烧尾气夹带飞灰的长期冲蚀磨损，容易发生管壁减薄而引发爆管。经喷涂耐磨强化涂层以后，可提高3-5倍的使用寿命。
通过对电厂锅炉四管（水冷壁、过热器管、再热器管和省煤器管）的高温防腐蚀防冲蚀磨损拟采用高速电弧喷涂技术对电厂锅炉四管表面制备防热腐蚀涂层，以显著地提高锅炉四管的使用寿命。经过处理后的管壁的高温受热面（迎风颗粒冲刷面）粉煤锅炉大多喷涂水冷壁管（特别是侧重吹灰器、喷燃器部位）的使用寿命可达6年以上。
循环流化床锅炉水冷壁管、过热器管由于高温氧化、硫化物腐蚀、颗粒冲刷等原因，使管壁逐渐减薄，一般寿命多则半年少则1～2个月。而通过电弧喷涂处理后的该部位的寿命可达1年以上.
超音速电弧喷涂的基本原理和技术特点
超音速电弧喷涂的基本原理是燃烧于丝材端部的电弧将均匀送进的丝材熔化，经过特制拉伐尔喷嘴加速后的超音速气流将熔化的丝材雾化为粒度细小均匀的粒子，喷向工件表面形成机械锚固的紧密结合涂层。因具有以下工艺特点而特别适用于锅炉管壁的保护喷涂。
⑴粒子飞行速度高，与基体结合好。
⑵沉积效率高，涂层组织致密。
⑶电弧稳定性高。
⑷喷涂基体不存在热变形。
⑸一次喷涂涂层被磨蚀掉后可以二次进行喷涂。
五、超音速电弧喷涂的基本参数
粒子速度≥470m/s
涂层孔隙率≤0.9%
基体温度≤80℃
六、喷涂涂层的要求及喷涂材料的选择
6.1对喷涂涂层性能的要求
CFB锅炉的磨损机理决定涂层应该具有以下性能：
6.1.1具有高耐磨性
6.1.2具良好的延展性
6.1.3应该具有一定耐腐蚀性
6.2材料选择
热喷涂技术发展到现在，应用超音速电弧喷涂方式喷涂一层耐磨涂层，都可以达到工件的防耐要求，由于各种喷涂方式的工艺性限制，超音速电弧喷涂粉芯材料是最佳的解决方法。根据CFB锅炉的磨损机理，为此我公司采用超音速电弧喷涂TS70HRC高温超硬耐磨喷涂丝材的耐磨涂层进行施工，经各项实验技术指标测试，该材料各项防磨指标均高于国内同类喷涂丝材，完全能满足CFB锅炉防磨技术的要求。
6.3涂层成分
TS70HRC高温超硬耐磨喷涂丝材材成分:采用Cr(25～30%),Ni(10～15%)B(5～6%),为纳米陶瓷硬质相团聚粉芯丝材。
6.4涂层性能
现对我公司选用的TS70HRC高温超硬耐磨喷涂丝材(NiCrB-Cr3C2)采用超音速电弧喷涂所制备的涂层作出以下描述：
6.4.1具体微观结构为
Cr3C2及其在喷涂过程生成物的混合相作为硬质点，相当于涂层结构中的骨架；NiCrB具有良好的延展性及耐腐蚀性，作为硬质点的载体。硬质点镶嵌在载体中，在载体中均匀分布。
6.4.2耐磨性要求
Cr3C2及其在喷涂过程生成物的混合相作为硬质点，成为涂层结构中的骨架，受到冲蚀质点冲击。众所周知铬的碳化物具有相当高的硬度，完全能够满足耐磨性的要求。
6.4.3延展性要求
铬的碳化物具有相当高的硬度，但热胀系数与基体相差很大，这就要求载体应具有良好的延展性，也就是具有与基体相近的热胀系数。NiCrB作为载体加上打底层（NiAl）的过渡保证了整个涂层的延展性，在温度不断变化过程中不开裂。
6.4.4耐腐蚀要求
涂层在烟气中具有腐蚀性介质的条件下工作，NiCrB具有良好的抗腐蚀性，保证不会因为载体的腐蚀而造成
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