最新美國肯納金屬燃煤電廠耐磨解決方案

1、 肯納金屬肯納金屬燃煤電廠耐磨解決方案及成功案例燃煤電廠耐磨解決方案及成功案例公司簡介公司簡介肯納金屬集團(tuán)公司肯納金屬集團(tuán)公司 總部位于美國latrobe, pennsylvania 成立于1938年 年銷售額24億美金 在60多個(gè)國家設(shè)有分支機(jī)構(gòu)，全球員工14000人 中國有6家工廠，分別位于天津、上海(3家）、徐州、包頭肯納金屬肯納金屬 - conforma clad公司公司 位于美國new albany 成立于1984年 2004年被肯納金屬收購 2011年6月在中國實(shí)現(xiàn)本土化生產(chǎn) 工廠位于江蘇徐州技術(shù)特點(diǎn)技術(shù)特點(diǎn)-包覆材料包覆材料 柔性碳化鎢覆層布可以覆蓋到任何負(fù)責(zé)的幾何形狀上 為以前

2、難以到達(dá)的部位提供超凡的磨損保護(hù) 覆層不會剝落、起卷或碎裂 均勻磨損，可預(yù)測的使用壽命 更長的使用壽命 應(yīng)對多種失效情形 卓越的熱傳遞性和雙金屬結(jié)構(gòu)的延展性 更準(zhǔn)確地預(yù)測維護(hù)周期，實(shí)現(xiàn)對覆層的最優(yōu)利用碳化鎢包鍍過程碳化鎢包鍍過程我們的工廠我們的工廠生產(chǎn)過程生產(chǎn)過程生 產(chǎn) 車 間鍍 層 包 覆精 磨 加 工釬 焊 處 理我們的工廠我們的工廠檢測過程檢測過程壓 力/流 量 測 試三 座 標(biāo) 測 量超 聲 波 探 傷 鍍層與管道外表面結(jié)合力: 70,000+ psi (483 mpa) 材料組分: 70%碳化鎢+30%聚四氟乙烯 鍍層表面硬度 hrc 72 鍍層微觀結(jié)構(gòu)分布均勻 內(nèi)部晶粒結(jié)合力強(qiáng) 可

3、控的鍍層厚度 鍍層內(nèi)部無任何連通的氣孔技術(shù)特點(diǎn)技術(shù)特點(diǎn)-碳化鎢包覆層特性碳化鎢包覆層特性性能比較性能比較-耐磨蝕耐磨蝕性能比較性能比較-耐侵蝕耐侵蝕性能比較性能比較-耐腐蝕耐腐蝕燃煤電廠應(yīng)用燃煤電廠應(yīng)用目前電廠面臨的問題目前電廠面臨的問題火電廠易磨損部件火電廠易磨損部件火電廠防磨方案火電廠防磨方案 由于所采用的鍋爐規(guī)格及類型不同，以及脫硫除塵方式的差異，火電廠易發(fā)生由于所采用的鍋爐規(guī)格及類型不同，以及脫硫除塵方式的差異，火電廠易發(fā)生磨損的金屬部件各不相同，但總體來說，火電廠主要易磨損部件包括鍋爐磨損的金屬部件各不相同，但總體來說，火電廠主要易磨損部件包括鍋爐“四管四管”（水冷壁、過熱器、再熱器

4、及省煤器）、煤粉噴嘴、風(fēng)帽、風(fēng)機(jī)葉輪葉片、壓力閥（水冷壁、過熱器、再熱器及省煤器）、煤粉噴嘴、風(fēng)帽、風(fēng)機(jī)葉輪葉片、壓力閥門、各類輸煤、煙、粉管道、磨煤機(jī)襯板及磨輥。門、各類輸煤、煙、粉管道、磨煤機(jī)襯板及磨輥。 針對不同的部件及工況條件，火電廠會采取不同的防磨方案以保證設(shè)備的正常針對不同的部件及工況條件，火電廠會采取不同的防磨方案以保證設(shè)備的正常運(yùn)行。國內(nèi)火電廠現(xiàn)在應(yīng)用較為廣泛的防磨技術(shù)或產(chǎn)品包括熱噴涂、耐磨陶瓷以及運(yùn)行。國內(nèi)火電廠現(xiàn)在應(yīng)用較為廣泛的防磨技術(shù)或產(chǎn)品包括熱噴涂、耐磨陶瓷以及硬面堆焊，在部件價(jià)格較低或防磨修復(fù)存在技術(shù)門檻的時(shí)候，更換新品合金鑄件也硬面堆焊，在部件價(jià)格較低或防磨修復(fù)存在

5、技術(shù)門檻的時(shí)候，更換新品合金鑄件也是防磨方案選項(xiàng)之一。是防磨方案選項(xiàng)之一。火電廠火電廠主要防磨產(chǎn)品主要防磨產(chǎn)品/ /方案方案p火電廠應(yīng)用熱噴涂技術(shù)進(jìn)行防磨的主要火電廠應(yīng)用熱噴涂技術(shù)進(jìn)行防磨的主要部件是鍋爐四管（水冷壁、過熱器、再部件是鍋爐四管（水冷壁、過熱器、再熱器和省煤器），還有與脫硫設(shè)備配套熱器和省煤器），還有與脫硫設(shè)備配套的羅茨風(fēng)機(jī)。的羅茨風(fēng)機(jī)。p陶瓷防磨工藝在國內(nèi)電廠多應(yīng)用于引風(fēng)機(jī)陶瓷防磨工藝在國內(nèi)電廠多應(yīng)用于引風(fēng)機(jī)及電廠的輸煤、粉、灰管道。及電廠的輸煤、粉、灰管道。p陶瓷防磨技術(shù)的最大關(guān)鍵就是陶瓷與金屬陶瓷防磨技術(shù)的最大關(guān)鍵就是陶瓷與金屬的連接方式，金屬與陶瓷的常規(guī)連接方式的連接方式

6、，金屬與陶瓷的常規(guī)連接方式有三有三p硬面堆焊是我國電廠應(yīng)用硬面堆焊是我國電廠應(yīng)用比較廣泛的防磨技術(shù)，多比較廣泛的防磨技術(shù)，多用于磨煤機(jī)磨輥、風(fēng)機(jī)葉用于磨煤機(jī)磨輥、風(fēng)機(jī)葉輪、閥門、輸煤管道等部輪、閥門、輸煤管道等部件的磨損修復(fù)及新品的預(yù)件的磨損修復(fù)及新品的預(yù)保護(hù)。保護(hù)。p 流化床鍋爐所需風(fēng)帽、防流化床鍋爐所需風(fēng)帽、防護(hù)瓦、蛇形管（過熱器、護(hù)瓦、蛇形管（過熱器、再熱器、省煤器）等產(chǎn)品再熱器、省煤器）等產(chǎn)品熱噴涂熱噴涂耐磨陶瓷耐磨陶瓷硬面堆焊硬面堆焊耐磨合金鑄件耐磨合金鑄件p應(yīng)用于國內(nèi)電廠鍋爐的熱應(yīng)用于國內(nèi)電廠鍋爐的熱噴涂工藝主要包括兩種：噴涂工藝主要包括兩種：超音速電弧噴涂和超音速超音速電弧噴涂和

7、超音速粉末噴涂粉末噴涂。種：粘貼式、鑲套式及機(jī)械種：粘貼式、鑲套式及機(jī)械焊接式。焊接式。在磨損達(dá)到一定程度后，根據(jù)電廠的檢修規(guī)在磨損達(dá)到一定程度后，根據(jù)電廠的檢修規(guī)程必須更換。因此，更新耐磨合金鑄件也是程必須更換。因此，更新耐磨合金鑄件也是防止部件磨損從而給火電廠帶來損失的重要防止部件磨損從而給火電廠帶來損失的重要手段。手段。國內(nèi)耐磨解決方案國內(nèi)耐磨解決方案耐磨方案特性比較耐磨方案特性比較熱噴涂熱噴涂p耐磨層薄，耐磨性差，厚度不均勻；耐磨層薄，耐磨性差，厚度不均勻；p與基材的結(jié)合力差，涂層易脫落；與基材的結(jié)合力差，涂層易脫落；p噴涂后會改變基體的機(jī)械性能；噴涂后會改變基體的機(jī)械性能；p表面容易

8、黏附煤灰，影響基體的熱傳導(dǎo)性表面容易黏附煤灰，影響基體的熱傳導(dǎo)性堆焊堆焊p應(yīng)用范圍窄，主要應(yīng)用于風(fēng)機(jī)葉輪葉片；應(yīng)用范圍窄，主要應(yīng)用于風(fēng)機(jī)葉輪葉片；p厚度不均勻，對動平衡影響大厚度不均勻，對動平衡影響大耐磨陶瓷耐磨陶瓷p應(yīng)用范圍窄，主要應(yīng)用于風(fēng)機(jī)葉輪葉片；應(yīng)用范圍窄，主要應(yīng)用于風(fēng)機(jī)葉輪葉片；p易脫落易脫落肯納金屬包鍍肯納金屬包鍍p柔性碳化鎢覆層布可以覆蓋到任何負(fù)責(zé)的幾何形狀上；柔性碳化鎢覆層布可以覆蓋到任何負(fù)責(zé)的幾何形狀上；p與基材為冶金結(jié)合，結(jié)合力強(qiáng)（與基材為冶金結(jié)合，結(jié)合力強(qiáng)（483mpa483mpa），不易脫落；），不易脫落；p包鍍后不會改變基體的機(jī)械性能和熱傳導(dǎo)性；包鍍后不會改變基體的機(jī)

9、械性能和熱傳導(dǎo)性；p超凡的耐磨保護(hù)，表面硬度超凡的耐磨保護(hù)，表面硬度hrc 72hrc 72；p耐磨層厚度均勻；耐磨層厚度均勻；p鍍層微觀結(jié)構(gòu)分布均勻，內(nèi)部晶粒結(jié)合力強(qiáng)，無氣孔；鍍層微觀結(jié)構(gòu)分布均勻，內(nèi)部晶粒結(jié)合力強(qiáng)，無氣孔；p等量磨損，可預(yù)測的使用壽命，準(zhǔn)確安排檢修周期等量磨損，可預(yù)測的使用壽命，準(zhǔn)確安排檢修周期；p包鍍后的管道表面光潔度高，煤灰不易粘附；包鍍后的管道表面光潔度高，煤灰不易粘附；燃煤電廠應(yīng)用燃煤電廠應(yīng)用風(fēng)機(jī)葉片風(fēng)機(jī)葉片高侵蝕葉片高侵蝕葉片: : - 壽命超過噴涂保護(hù)8倍 - 優(yōu)異的動平衡 - 等量磨損，可預(yù)測壽命燃煤電廠應(yīng)用燃煤電廠應(yīng)用風(fēng)機(jī)葉片風(fēng)機(jī)葉片風(fēng)機(jī)葉片成功案例風(fēng)機(jī)葉片

10、成功案例熱噴涂，運(yùn)行熱噴涂，運(yùn)行6個(gè)月后個(gè)月后肯納碳化鎢包覆，運(yùn)行肯納碳化鎢包覆，運(yùn)行12個(gè)月后個(gè)月后最終使用壽命最終使用壽命 48個(gè)月個(gè)月 某電廠某電廠2號裝置，循環(huán)氣回收風(fēng)機(jī)葉片號裝置，循環(huán)氣回收風(fēng)機(jī)葉片燃煤電廠應(yīng)用燃煤電廠應(yīng)用燃燒器燃燒器包鍍內(nèi)表面包鍍內(nèi)表面包鍍?nèi)锌诎內(nèi)锌谌紵鞒晒Π咐紵鞒晒Π咐?60mw 燃煤電廠燃煤電廠煤粉噴射速度煤粉噴射速度 25m/s煤粉雜質(zhì)含量煤粉雜質(zhì)含量 30%堆焊保護(hù)，運(yùn)行堆焊保護(hù)，運(yùn)行6 6個(gè)月后個(gè)月后肯納碳化鎢包覆，運(yùn)行肯納碳化鎢包覆，運(yùn)行12個(gè)月后個(gè)月后最終使用壽命最終使用壽命 48個(gè)月個(gè)月燃煤電廠應(yīng)用燃煤電廠應(yīng)用脫硫脫硝過濾網(wǎng)脫硫脫硝過濾網(wǎng)過濾

11、網(wǎng)成功案例過濾網(wǎng)成功案例600 mw 燃煤電廠 介質(zhì)速度 18 m/s介質(zhì)入射角度 30工作溫度 350 c要求工作壽命 12個(gè)月標(biāo)準(zhǔn)材料 不銹鋼 304標(biāo)準(zhǔn)壽命 3 個(gè)月肯納金屬碳化鎢包鍍后壽命 18個(gè)月循環(huán)硫化床鍋爐管道的解決方案循環(huán)硫化床鍋爐管道的解決方案1. 新鍋爐新鍋爐與鍋爐廠合作，在新鍋爐制造過程中，對鍋爐內(nèi)膛有耐磨要求的指定部位鍋與鍋爐廠合作，在新鍋爐制造過程中，對鍋爐內(nèi)膛有耐磨要求的指定部位鍋爐管道的外表面進(jìn)行碳化鎢包覆，交由鍋爐廠進(jìn)行安裝后，交付用戶使用。爐管道的外表面進(jìn)行碳化鎢包覆，交由鍋爐廠進(jìn)行安裝后，交付用戶使用。2. 現(xiàn)有鍋爐改造現(xiàn)有鍋爐改造- 判定鍋爐內(nèi)膛需更換管道

12、的區(qū)域判定鍋爐內(nèi)膛需更換管道的區(qū)域 按要求加工管道并進(jìn)行包覆，可以是單根管道，也可以是鰭片連接的排管按要求加工管道并進(jìn)行包覆，可以是單根管道，也可以是鰭片連接的排管 對需要更換部位的管道進(jìn)行切割對需要更換部位的管道進(jìn)行切割 將包覆管道兩頭與原管道進(jìn)行焊接將包覆管道兩頭與原管道進(jìn)行焊接3. 現(xiàn)場焊接現(xiàn)場焊接- 一般建議在管道包覆區(qū)域兩頭各延長一定一般建議在管道包覆區(qū)域兩頭各延長一定的長度的無包覆區(qū)域作為焊接部位的長度的無包覆區(qū)域作為焊接部位- 如需在管道全長范圍內(nèi)包鍍，也可使用碳如需在管道全長范圍內(nèi)包鍍，也可使用碳化鎢焊條按照指定工藝進(jìn)行現(xiàn)場焊接。碳化化鎢焊條按照指定工藝進(jìn)行現(xiàn)場焊接。碳化鎢焊條

13、和焊接工藝都將由肯納金屬提供鎢焊條和焊接工藝都將由肯納金屬提供現(xiàn)場檢測和維修現(xiàn)場檢測和維修- 肯納金屬可提供專業(yè)儀器定期對鍋爐管道的碳化鎢保護(hù)層進(jìn)行測量并評估，以對其肯納金屬可提供專業(yè)儀器定期對鍋爐管道的碳化鎢保護(hù)層進(jìn)行測量并評估，以對其 使用壽命做出預(yù)測使用壽命做出預(yù)測- 如發(fā)現(xiàn)小面積的磨損，可在現(xiàn)場使用碳化鎢焊條就行修補(bǔ)如發(fā)現(xiàn)小面積的磨損，可在現(xiàn)場使用碳化鎢焊條就行修補(bǔ)asme認(rèn)證證書認(rèn)證證書成功案例成功案例美國某發(fā)電廠美國某發(fā)電廠應(yīng)用產(chǎn)品：硫化床鍋爐管應(yīng)用產(chǎn)品：硫化床鍋爐管電廠數(shù)據(jù)參數(shù)電廠數(shù)據(jù)參數(shù): :每年發(fā)電每年發(fā)電9090億千瓦小時(shí)億千瓦小時(shí) 每日消耗每日消耗9.69.6噸混煤噸混煤

14、 1010臺燃煤鍋爐臺燃煤鍋爐 160 mw160 mw的的1010號機(jī)組是國家首臺商用規(guī)模的常壓硫化床燃燒鍋爐號機(jī)組是國家首臺商用規(guī)模的常壓硫化床燃燒鍋爐 1010號機(jī)組只采用來自伊利諾州的高硫煤作為燃料號機(jī)組只采用來自伊利諾州的高硫煤作為燃料 1010號機(jī)組的蒸發(fā)器區(qū)域采用號機(jī)組的蒸發(fā)器區(qū)域采用sa210-1/57.15 sa210-1/57.15 毫米外徑毫米外徑x5. 59 x5. 59 毫米壁厚的內(nèi)置式螺紋管毫米壁厚的內(nèi)置式螺紋管 1-91-9號機(jī)組采用低號機(jī)組采用低noxnox排放的燃燒器排放的燃燒器 1 1號機(jī)組正在評估選用非催化還原技術(shù)號機(jī)組正在評估選用非催化還原技術(shù) 侵蝕問題

15、：侵蝕問題：最初的最初的1010號機(jī)組鼓泡硫化床鍋爐管涂有號機(jī)組鼓泡硫化床鍋爐管涂有1 1毫米厚的毫米厚的15 cr15 cr、4.5 fe4.5 fe、4 si4 si的合金層的合金層, , 其余為其余為nini金屬熱熔噴涂層金屬熱熔噴涂層 使用兩年后，機(jī)組由于噴涂層磨蝕故障導(dǎo)致鍋爐管滲漏使用兩年后，機(jī)組由于噴涂層磨蝕故障導(dǎo)致鍋爐管滲漏 修復(fù)后每修復(fù)后每4-54-5個(gè)星期出現(xiàn)的鍋爐管滲漏，使機(jī)組被迫停機(jī)個(gè)星期出現(xiàn)的鍋爐管滲漏，使機(jī)組被迫停機(jī) 由于噴涂層抗磨蝕性差和噴涂層脫落使管道基底材料外露由于噴涂層抗磨蝕性差和噴涂層脫落使管道基底材料外露肯納金屬解決方案：肯納金屬解決方案：在在1010號機(jī)組安裝了三種管道保護(hù)材料進(jìn)行評估：號機(jī)組安裝了三種管道保護(hù)材料進(jìn)行評估：3.53.5毫米的高鉻金屬堆焊毫米的高鉻金屬堆焊1 1毫米熱噴涂毫米熱噴涂kennametal 0.76kennametal 0.76毫米碳化鎢包鍍毫米碳化鎢包鍍 使用使用2 2年后堆焊和熱噴涂層失效，需要拆除試驗(yàn)管段年后堆焊