CFB鍋爐四管防磨防腐技術(shù)方案

1、CFB鍋爐四管防磨防腐技術(shù)方案CFB鍋爐四管防磨防腐技術(shù)方案CFB鍋爐四管防磨防腐技術(shù)方案資料僅供參考文件編號(hào)：2022年4月CFB鍋爐四管防磨防腐技術(shù)方案版本號(hào)： A修改號(hào)： 1頁(yè) 次： 1.0 審 核： 批 準(zhǔn): 發(fā)布日期： CFB鍋爐受熱面防磨防腐技術(shù)及施工方案電廠CFB鍋爐水冷壁、過(guò)熱器及省煤器等受熱面部位，在運(yùn)行時(shí)具有高流通量、高含塵量、溫度低、床料介質(zhì)硬度大等特點(diǎn)，因而鍋爐系統(tǒng)設(shè)備易受遠(yuǎn)遠(yuǎn)惡劣于煤粉爐的強(qiáng)烈沖刷磨損，設(shè)備管壁減薄快速，使用壽命縮短，為確保鍋爐安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，以達(dá)到長(zhǎng)周期運(yùn)行的目的，對(duì)以上設(shè)備各受熱面部位采取有效的防護(hù)措施是十分必要的。根據(jù)全國(guó)各地電廠的防護(hù)情況

2、，結(jié)合我公司長(zhǎng)期從事該行業(yè)的實(shí)際施工經(jīng)驗(yàn)，針對(duì)貴廠鍋爐的具體爐型和各設(shè)備的設(shè)計(jì)工藝參數(shù)，經(jīng)本公司工程技術(shù)人員認(rèn)真分析，對(duì)上述設(shè)備進(jìn)行防磨防腐技術(shù)設(shè)計(jì)，采用超音速電弧噴涂技術(shù)進(jìn)行防護(hù)能獲得良好的效果。一、失效分析A 爐膛水冷壁部位在水冷壁管受熱面部位，不但受到嚴(yán)重的高速高濃度含床料、燃料氣流的強(qiáng)烈沖刷、磨損，而且存在嚴(yán)重的渦流效應(yīng)和切割效應(yīng)，其次還伴有一定程度的高溫氧化和熱腐蝕。渦流效應(yīng)是發(fā)生在煙氣轉(zhuǎn)向部位，由于固體顆粒的慣性作用，局部磨損極為明顯，尤其在爐膛四角處水冷壁表現(xiàn)更為惡劣，由于該處形成邊壁流，物料匯集此處較多，受到不同角度的物料沖刷機(jī)會(huì)較多，所以磨損特別嚴(yán)重；而切割效應(yīng)體現(xiàn)在護(hù)墻根部

3、水冷壁管處，其主要原因是由于護(hù)墻的頂部提供了一個(gè)平臺(tái)，當(dāng)焦渣以較高的速度下降到該平臺(tái)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生反彈，其中往水冷壁管側(cè)反彈部份，對(duì)壁管就產(chǎn)生了嚴(yán)重的切割效應(yīng)，產(chǎn)生的局部磨損相當(dāng)嚴(yán)重。煙道出口水冷壁部位則受到了煙氣拐向時(shí)，由于固體顆粒的慣性作用而引起強(qiáng)烈的沖刷、磨損。 B 過(guò)熱器、再熱器部位過(guò)熱器部位是以高溫含塵煙氣的不均勻沖刷磨損為主要失效形式，并伴有一定程度的高溫腐蝕。由于位于水平煙道及附近區(qū)域內(nèi)，煙氣流速較大，據(jù)有關(guān)研究資料表明，沖刷磨損量大約與氣流速度的次方成正比。另外由于所處煙氣溫度較高，故存在堿金屬鹽的腐蝕，加重了管壁減薄的速度。C 省煤器部位省煤器部位失效原因主要是受到高速含塵煙氣的

4、不均勻沖刷磨損，省煤器部位由于管排間距小，流經(jīng)風(fēng)速大，且由于所處煙氣溫度相對(duì)較低，固體顆粒硬度高，因此所受不均勻沖刷磨損相當(dāng)嚴(yán)重。同時(shí)存在一定程度的腐蝕，主要是硫酸鹽腐蝕及硫化物、硫化氫引起的腐蝕。在上述多重因素共同作用下，設(shè)備受熱面管從外向內(nèi)不斷地被沖刷、磨損和氧化、腐蝕，使之逐漸變薄，當(dāng)局部承受不了管內(nèi)水汽壓力時(shí)即造成爆漏而失效。二、涂層設(shè)計(jì)針對(duì)上述管壁失效機(jī)理，我們?cè)O(shè)計(jì)制作由雙層涂層構(gòu)成的復(fù)合防護(hù)層，即采用超音速電弧噴涂技術(shù)，工作層材料選用硬度特別高、耐沖刷磨損性能優(yōu)異，同時(shí)具備抗高溫氧化和熱腐蝕性能好的HDS-88A金屬合金絲材，面層采用KM型高溫耐磨防腐專用封孔劑封孔，此復(fù)合涂層具有

5、優(yōu)異的抗磨損、耐腐蝕性能，結(jié)合強(qiáng)度高，涂層邊緣設(shè)置過(guò)渡區(qū)域，使涂層與非涂層平滑過(guò)渡，無(wú)凹凸平臺(tái)。經(jīng)過(guò)以上設(shè)計(jì)，能夠滿足防護(hù)要求。三、主要技術(shù)指標(biāo)1、HDS-88A金屬合金涂層厚 度：-0.8mm粒子速度：386m結(jié)合強(qiáng)度：55MPa硬 度：HRC69抗高溫氧化性：+cm2（750氧化250h孔 隙 率：%基體溫度：100工件變形性：不變形，不改變母材表面金相組織結(jié)構(gòu)和理化性能2、高溫耐磨專用封孔層工作溫度：1000耐 磨 性：10mg/1000r結(jié)合強(qiáng)度：6 MPa厚 度：-0.1mm四、超音速電弧噴涂設(shè)備與技術(shù)簡(jiǎn)介1、設(shè)備簡(jiǎn)介FLEXI ARC 200電弧噴涂設(shè)備是一種以各種實(shí)心線材和特殊粉

6、芯線材為原料，廣泛應(yīng)用于各種表面的抗腐蝕和耐磨損處理的電弧噴涂系統(tǒng)，其粉芯線材經(jīng)過(guò)特殊熔化。由于客戶所需要的實(shí)芯線材不同，所以各種模具也有所不同。高能密度和特殊加工的電弧使FLEXI ARC200能夠充分熔化金屬管及其內(nèi)部的粉芯。FLEXI ARC 200可以實(shí)現(xiàn)傻瓜式自動(dòng)噴涂，這個(gè)電弧噴涂系統(tǒng)符合CE-standard標(biāo)準(zhǔn)，并且包括以下模塊。便攜式電源可以旋轉(zhuǎn)的送絲裝置手動(dòng)噴涂設(shè)備管線集成件包括絕緣導(dǎo)向管2、技術(shù)簡(jiǎn)介超音速電弧噴涂技術(shù)是我公司通過(guò)引進(jìn)先進(jìn)設(shè)備和技術(shù)開(kāi)發(fā)的金屬熱噴涂新技術(shù)，被美國(guó)、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家列為二十一世紀(jì)表面工程關(guān)鍵技術(shù)。該噴涂技術(shù)采用燃燒于絲材端部的電弧將均勻送進(jìn)的絲材熔

7、化，經(jīng)拉伐爾噴嘴加速后的超音速氣流將熔化的絲材霧化為粒度細(xì)小、分布均勻的粒子，噴向工件形成涂層。熔化粒子與基材主要以機(jī)械、物理和冶金等方式結(jié)合，其結(jié)合強(qiáng)度可達(dá)55MPa以上。與普通電弧噴涂和火焰噴涂相比，超音速電弧噴涂具有更高的粒子飛行速度、更強(qiáng)的結(jié)合強(qiáng)度、更低的孔隙率、涂層均勻度高、致密性好、且噴涂粒子到達(dá)工件表面時(shí)溫度不足100五、噴砂技術(shù)說(shuō)明1、噴砂對(duì)基體表面的作用（1） 凈化表面：去除被噴表面的各種污雜物，特別是油脂、污垢、氧化皮、鐵銹、油漆涂層等，表面顯示均勻的金屬光澤，以利于熔融粉末與基體表面的粘合吸附（分子的溶解和擴(kuò)散）。工作面清潔度達(dá)到GB8923-88涂裝前鋼材表面銹蝕等級(jí)和

8、除銹等級(jí)中規(guī)定的級(jí)。（2）粗化表面：熱噴涂涂層與基體的結(jié)合以機(jī)械結(jié)合為主，這就要求基體前處理不僅要除油除銹，還要粗化表面，使用面具有一定的粗糙度。表面粗糙度達(dá)到GB1031-1995表面粗糙度參數(shù)及其數(shù)值中規(guī)定的RZ6090m。2、粗化處理的目的（1） 增大噴涂層與基體的接觸面積，提高結(jié)合面的粘合吸附力。（2）增加涂層材料與基體表面的填塞嵌合，錨合咬合作用，以加強(qiáng)涂層與基體的附著力。3、活化表面噴砂使被噴涂表面形成活化能力：如晶格缺陷、塑性變形，產(chǎn)生一定的應(yīng)力狀態(tài)，以利于增加噴涂粒子與基體表面化吸附力，提高噴涂顆粒與基體的冶金結(jié)合能力?；罨Ч治鋈缦拢海?） 噴砂使工件表面在經(jīng)過(guò)砂粒的反復(fù)打

9、擊后形成一定的殘余壓應(yīng)力，盡管該應(yīng)力數(shù)值極小，但對(duì)于松馳工件在噴涂過(guò)程中涂層熱應(yīng)力，對(duì)提高涂層的結(jié)合強(qiáng)度有利，同時(shí)也可以提高工件的抗疲勞強(qiáng)度。（2） 噴砂可除去工件表面上的有機(jī)污雜物和氧化層，并能增大金屬表面晶粒的塑性變形和造成晶格缺陷，使基體表面處于容易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的狀態(tài)，有助于噴涂顆粒與基體表面間的物理化學(xué)結(jié)合進(jìn)行。所以工件噴涂前進(jìn)行噴砂處理是極為必要的，而且噴砂后的工件應(yīng)盡快進(jìn)行噴涂，時(shí)間越短表面活化效果越好，涂層質(zhì)量越高。六、HDS88A金屬合金絲材說(shuō)明超音速電弧噴涂采用硬度特別高、耐磨損和抗高溫氧化腐蝕性能優(yōu)異的HDS-88A金屬陶瓷絲材，是一種非金屬態(tài)產(chǎn)品，其中所含的Ni元素具有良

10、好的延展性，使涂層與鍋爐管有著幾乎相同的熱膨脹系數(shù)，避免了由于熱應(yīng)力引起的涂層開(kāi)裂和剝落；Cr3C2是一種優(yōu)良的金屬陶瓷，在高溫下化學(xué)性能穩(wěn)定，硬度高、耐磨性的，且具有一定的拒高溫融熔玻璃體附著性能即抗結(jié)焦性能；材料中還佐有Co、Ti、B、Mo、Al、微量稀土等元素，幫助進(jìn)一步改進(jìn)涂層性能，提高耐高溫氧化、抗熱腐蝕等方面性能；所含自融性介質(zhì)，較一般合金更易霧化，參與制作的涂層細(xì)膩，孔隙率低，是所有金屬陶瓷中應(yīng)用于制作高溫涂層的最佳選擇。噴涂完后由于涂層中還含有殘留的部分自融性材料，涂層運(yùn)行一段時(shí)間后，由于受熱而與基材間形成了一種亞冶金結(jié)合結(jié)構(gòu)，從而結(jié)合強(qiáng)度更高，特別耐磨；該金屬合金陶瓷材料熱導(dǎo)

11、率與鍋爐鋼材料熱導(dǎo)率相近，且厚度不到1mm，因此不會(huì)影響傳熱效果七、KM型高溫耐磨專用封孔劑說(shuō)明KM型高溫耐磨專用封孔劑系采用超硬新材料，合成新工藝，以及粒子的配級(jí)等技術(shù)精心加工、配制而成，在常溫下可快速固化，高溫下形成堅(jiān)硬的陶瓷體。其高溫耐磨性好，導(dǎo)熱系數(shù)大，抗蝕性強(qiáng)，與金屬表面粘結(jié)具有極強(qiáng)的吸附性和熱震穩(wěn)定性，不脫落、不出現(xiàn)裂紋等特點(diǎn)。用其對(duì)金屬熱噴涂涂層表面進(jìn)行封孔，能有效滲透、浸濕涂層孔隙，并在高溫下逐漸陶瓷化，使整個(gè)涂層更致密，阻止介質(zhì)中的有害成份通過(guò)微小的涂層隙進(jìn)入涂層內(nèi)部，能獲得有效封閉毛細(xì)孔的效果。八、施工條件為了作好施工準(zhǔn)備工作，其施工需要具備以下條件：1、電源： 380V 20KW 三相交流電2、氣源： 氣壓 流量5m33、平臺(tái)： 長(zhǎng)4m（最少3m） 寬2m（最少1.5m）4、噴涂工件的位置離主機(jī)放置位置的距離不超過(guò)15、提供施工部位所需的腳手架九、施工工藝施工工藝流程：表面預(yù)處理噴砂作業(yè)噴涂作業(yè)預(yù)測(cè)厚度封孔自查、清場(chǎng)1、表面預(yù)處理：首先清理各工作表面上的浮灰、渣等雜質(zhì)。2、噴砂作業(yè)：用噴砂機(jī)對(duì)工作表面進(jìn)行噴砂處理，達(dá)到表面干燥、無(wú)灰塵、油脂、污垢和銹斑，表面清潔度達(dá)到GB8923中規(guī)定的“Sa3.0”級(jí)，露出金屬光澤，表面粗糙度達(dá)到GB11373中規(guī)定的“Rz50-90m”3、噴涂作業(yè)：對(duì)噴砂后的工作面進(jìn)行噴涂作業(yè)，涂層表面要求平整、光潔、致密、