CFB鍋爐噴涂方案(有圖片)

1、循環(huán)流化床鍋爐水冷壁防磨噴涂工程循環(huán)流化床鍋爐由于爐型結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)參數(shù)等特點(diǎn)，投產(chǎn)運(yùn)行后水冷壁等受熱面部位運(yùn)行工況條件極為惡劣，長(zhǎng)期遭受高速高溫高含塵煙氣的不均勻沖刷、磨損和腐蝕，極易被嚴(yán)重磨蝕減薄，極易造成泄漏和爆管事故。為確保鍋爐安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，采取防護(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，針對(duì)CFB鍋爐運(yùn)行的具體情況、工藝參數(shù)及失效機(jī)理，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)，經(jīng)我公司工程技術(shù)人員認(rèn)真分析，對(duì)該部位的防護(hù)方案進(jìn)行了技術(shù)設(shè)計(jì)，采用本技術(shù)進(jìn)行防護(hù)能獲得很好的效果，設(shè)備的使用壽命可大大延長(zhǎng)。一、失效分析管壁的磨損是與氣流中固體物料濃度、煙氣速度、顆粒的特性硬度和流道

2、幾何形狀等密切相關(guān)，據(jù)有關(guān)研究資料表明，沖刷磨損量大約與氣流速度的3.6次方成正比。而在CFB鍋爐中，固體物料的濃度巨大，通?？蛇_(dá)煤粉爐的幾十倍到上百倍，并且煙氣流速大，顆粒硬且棱角尖銳，因而在高速煙氣的帶動(dòng)下，對(duì)CFB 鍋爐水冷壁等受熱面部位的沖刷磨損極為嚴(yán)重；尤其在護(hù)墻頂部水冷壁部位，由于位處密相區(qū)邊緣區(qū)，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)、切割效應(yīng)和離心作用。渦流效應(yīng)在爐膛四角部位，由于該處形成邊壁流，物料匯集此處較多，由于固體顆粒的慣性作用，局部磨損作用尤為明顯，而切割效應(yīng)體現(xiàn)在護(hù)墻根部水冷壁處，其原因是由于防護(hù)墻的頂部提供了一個(gè)平臺(tái)，當(dāng)焦

3、渣以較高的速度下降到該平臺(tái)時(shí)產(chǎn)生反彈，其中往水冷壁管側(cè)反彈部分，對(duì)水冷壁管就產(chǎn)生了嚴(yán)重的切割效應(yīng)，離心作用是爐膛煙氣出口由于氣流的拐向，存在巨大的離心作用，對(duì)水冷壁管產(chǎn)生嚴(yán)重的磨損。其次還易受到高溫氧化和硫酸鹽及硫、硫化物的熱腐蝕。水冷壁管具備了高溫氧化和高溫腐蝕條件，其煙氣溫度高，且是富氧燃燒，實(shí)踐證明，在300以上，管外表溫度每升高50，腐蝕速度增加1倍。鍋爐在運(yùn)行過程中受熱面管表面首先發(fā)生高溫氧化，表面生成Fe2O3，其次燃料灰中的Na2O和K2O與煙氣中的SO3化合生成硫酸鹽，其捕捉飛灰形成結(jié)渣和流渣，此時(shí)煙氣中SO3與M2SO4同管壁上的Fe2O3反應(yīng)生成復(fù)合硫酸鹽MFe（SO4）2

4、或M3Fe（SO4）3，此復(fù)合硫酸鹽受高溫又分解為疏松狀氧化鐵和硫酸鹽沉積層，易被飛灰氣流沖蝕帶走，氧化腐蝕繼續(xù)向管壁縱深進(jìn)行；另外燃料中硫份，經(jīng)燃燒生成的S和H2S也對(duì)管壁會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的腐蝕，與Fe反應(yīng)生成FeS。在上述多種因素作用下，導(dǎo)致受熱面管逐漸被磨蝕減薄，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。失效圖1 （爐膛四角） 失效圖2失效圖3 失效圖4（耐火材料過渡區(qū)） 二、涂層設(shè)計(jì)針對(duì)上述受熱面部位失效機(jī)理及大多數(shù)廠家實(shí)際使用和磨損情況，我們建議：（1）先采取二次噴砂工藝對(duì)防磨部位進(jìn)行表面糙化，即先用石英砂對(duì)表面進(jìn)行清潔，再用金剛砂對(duì)管子表面進(jìn)行糙化處理。（2）采用超音速電弧噴涂技術(shù)，

5、并選用硬度特別高、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良好的HDS-88A金屬合金絲材制作涂層，涂層表面用KM型高溫耐磨防腐專用封孔劑進(jìn)行封孔，交界面設(shè)置過渡區(qū)域，寬度為100-150mm，做到平滑過渡。由此制得的復(fù)合涂層進(jìn)行防護(hù)，能滿足防護(hù)要求。三、HDS-88A涂層技術(shù)指標(biāo)1、涂層HDS-88A涂層厚 度：0.60.8mm 粒子速度：386m/s結(jié)合強(qiáng)度：55MPa硬 度： HRC65抗高溫氧化性：+12.16mg/cm2（750氧化250h）孔 隙 率：0.9%噴涂時(shí)基體溫度：100工件變形性：不變形，不改變母材表面金相組織及理化性能2、 高溫耐磨防腐專用封孔層工作溫度：1

6、000結(jié)合強(qiáng)度：6MPa厚 度：0.05-0.1mm左右四、HDS-88A金屬合金絲材說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-金屬陶瓷絲材，其主要成份包括Ni、Cr、Cr3C2及Ti等微量元素，其中所含的Ni元素具有良好的延展性，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、耐磨性好，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Ti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)

7、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膨脹系數(shù)與鍋爐鋼系數(shù)相近，故在冷熱交變的工況下，不會(huì)出現(xiàn)起皮、開裂等現(xiàn)象，結(jié)合牢固；其熱導(dǎo)率與鍋爐鋼材料熱導(dǎo)率相近，且厚度不超過1.0mm左右，因此不會(huì)影響傳熱效果。五、KM型高溫耐磨抗蝕專用封孔劑說明KM型高溫耐磨抗蝕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)，

8、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。六、噴砂設(shè)備與技術(shù)說明 1、設(shè)備說明沙貝珂PCS控制系統(tǒng)噴砂設(shè)備其PCS遙控系統(tǒng)氣動(dòng)型控制系統(tǒng)，由RCM控制器（噴嘴處）、RIV進(jìn)氣閥、ROV排氣閥、OF過濾器、控制氣管和接頭等組成，并配有貯沙罐等。在非工作狀態(tài)時(shí)，RCM控制器手柄被彈簧頂起，RIV進(jìn)氣閥旋塞打開。工作時(shí)，壓下RCM手柄，控制氣流經(jīng)另一根控制氣管到達(dá)RIV進(jìn)氣閥和ROV排報(bào)導(dǎo)閥頂部，

9、使進(jìn)氣閥打開，排氣閥關(guān)閉，磨料桶內(nèi)壓力升高，噴丸作業(yè)開始。2、噴砂對(duì)基體表面的作用凈化表面：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)和除銹等級(jí)中規(guī)定的Sa3.0級(jí)。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GB11373-89熱噴涂金屬預(yù)處理通則中規(guī)定的RZ5090m。粗化處理的目的a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。b增

10、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?；罨砻鎳娚笆贡粐娡勘砻嫘纬苫罨芰Γ喝缇Ц袢毕?、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治鋈缦拢篴噴砂使工件表面在經(jīng)過砂粒的反復(fù)打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。b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

11、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。七、超音速電弧噴涂設(shè)備與技術(shù)簡(jiǎn)介1、設(shè)備簡(jiǎn)介ZLP-001型電弧噴涂設(shè)備是我公司在消化吸收普通電弧噴涂設(shè)備的基礎(chǔ)上自行研發(fā)生產(chǎn)的新一代電弧噴涂設(shè)備，具有國(guó)際領(lǐng)先水平。該設(shè)備采用拉伐爾噴嘴技術(shù)和高性能電弧噴槍，使霧化后的噴涂粒子速度達(dá)到超音速以上，使該設(shè)備在具有普通噴涂?jī)?yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)上，大幅度地提高了涂層的質(zhì)量。它是以各種實(shí)心絲材和特殊粉芯絲材為原料，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)過特殊熔化，高能密度和特殊加工的電弧使ZLP-001型電弧噴涂設(shè)備能夠充分熔化金屬

12、管及其內(nèi)部的粉芯。此外，我公司針對(duì)部分硬度特別高的絲材，專門開發(fā)了大功率噴涂機(jī)，使其得到充分的熔化。ZLP-001型電弧噴涂系統(tǒng)設(shè)備組成如下：便攜式電源箱可以旋轉(zhuǎn)的送絲裝置噴槍送絲軟管2、技術(shù)簡(jiǎn)介超音速電弧噴涂是我公司通過引進(jìn)先進(jìn)設(shè)備和技術(shù)開發(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

13、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、且噴涂工件不變形，可獲得高質(zhì)量的涂層。 電弧噴涂原理圖八、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5kgf 流量5m3/min （3）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15m（5）施工部位所需的腳手架九、施工工藝流程：審查資料現(xiàn)場(chǎng)勘察編制施工技術(shù)方案工序檢查粗糙度對(duì)比檢驗(yàn)二次噴砂作業(yè)管壁表面檢驗(yàn)管壁修補(bǔ)管壁測(cè)厚1噴涂HDS88A絲材涂層質(zhì)量檢驗(yàn)、測(cè)厚2 合格 不合格涂層封孔質(zhì)量驗(yàn)收 十、施工技

14、術(shù)規(guī)范：1、施工準(zhǔn)備： 根據(jù)實(shí)際需要搭好腳手架。 清除受熱面上的大塊焦、雜物等。 對(duì)管壁需實(shí)施噴涂的部位進(jìn)行全面的質(zhì)量檢查，如發(fā)現(xiàn)需要修整補(bǔ)強(qiáng)的部位應(yīng)及時(shí)向甲方提出。 利用現(xiàn)場(chǎng)已有條件進(jìn)行設(shè)備就位、電氣接線、氣源管線連接及磨料回收帆布鋪設(shè)工作。2、表面預(yù)處理：表面預(yù)處理按照GB11373-89熱噴涂金屬件表面預(yù)處理通則進(jìn)行，其處理的好壞直接影響噴涂層的結(jié)合強(qiáng)度。 噴砂前，對(duì)非有效表面采用遮蔽帶、硬木板或橡膠等物進(jìn)行遮蔽保護(hù)。并預(yù)留過渡區(qū)域，以保證涂層邊緣光滑過渡。 磨料選擇及使用：噴砂材料應(yīng)選用質(zhì)堅(jiān)有棱角的特級(jí)石英砂和金剛砂必須凈化，使用前應(yīng)經(jīng)篩選，砂內(nèi)粘土及細(xì)粉塵含量不應(yīng)大于5%,不得含有油

15、污。噴砂前要晾曬干燥，含水量應(yīng)不大于1%,并存放干燥，防止受潮、雨淋、砂內(nèi)混入雜質(zhì)。所用砂粒必須清潔、干燥，噴砂區(qū)域設(shè)圍護(hù)及其它回收措施，確保不污染周圍環(huán)境，經(jīng)質(zhì)量工程師確認(rèn)后方可進(jìn)行噴砂。 噴砂裝置：采用壓力式噴砂設(shè)備 壓縮空氣：利用現(xiàn)場(chǎng)氣源或自備空壓機(jī)，空氣壓力范圍為0.50.6Mpa，氣體流量控制在6m3/min左右。 操作方法：噴砂距離100300mm；噴砂角度：與基體6080；每次噴砂5-6m2。除銹應(yīng)從下至上進(jìn)行，將凹凸不平的受熱面打磨光滑平整后立即噴砂。表面清理度達(dá)到Sa3.0級(jí)，即完全去除鋼材表面的銹、氧化皮、油污等附著物，并露出灰白色金屬光澤，其粗糙度達(dá)到RZ50-90m。

16、在噴砂后應(yīng)檢查預(yù)處理的表面，采用TR100袖珍式表面粗糙度測(cè)試儀進(jìn)行檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)有銹蝕或不合格的部位應(yīng)重新進(jìn)行處理，合格后再用DC-2000B型智能超聲波測(cè)厚儀對(duì)管壁進(jìn)行第一次測(cè)厚1。噴砂完工后設(shè)備表面不得受潮、氧化及污染，在2-4小時(shí)內(nèi)必須進(jìn)行電弧噴涂，以保持被噴表面較高的活化度。除銹后經(jīng)有關(guān)人員驗(yàn)收合格后方可進(jìn)行噴涂施工。3、噴涂： 超音速電弧噴涂按照GB11375-1999熱噴涂操作安全執(zhí)行。噴涂前，在表面預(yù)處理和噴涂工序之間需中間停留時(shí)，應(yīng)對(duì)經(jīng)預(yù)處理的有效表面采用干凈牛皮紙或塑料膜等進(jìn)行覆蓋保護(hù)。 絲材選用：2.0 mm HDS-88A金屬陶瓷絲材 潔凈氣路：經(jīng)冷凍式干燥機(jī)及三級(jí)過濾即可

17、獲得干燥潔凈的壓縮空氣。 噴涂設(shè)備選用：選用ZLP-001型電弧噴涂設(shè)備。 噴槍選用：選用超音速電弧噴涂，其霧化氣流速度大于500m/s，粒子速度達(dá)到386m/s以上，涂層孔隙率可控制在0.9%以內(nèi)，同時(shí)涂層與基體的結(jié)合強(qiáng)度也得到了明顯的改善。 噴涂工藝參數(shù)：a、粒子噴涂速度：386m/sb、電弧電壓：3234V；電弧電流：160200Ac、霧化空氣壓力：0.5-0.6Mpa d、噴涂距離：150200mm；噴涂角度：45°e、噴砂與噴涂每5-6m2間隔循環(huán)進(jìn)行，噴涂過渡區(qū)域?qū)挾葹?00-150mm，邊緣平滑過渡，無凹凸臺(tái)階。 噴涂方式：采用井字型噴涂方式，分層、分區(qū)作業(yè)，每區(qū)5-6

18、m2，涂層噴涂35遍完成，每遍的噴涂厚度控制在0.2左右。局部區(qū)域噴涂達(dá)到工藝設(shè)計(jì)厚度后再移換到其他區(qū)域，確保噴涂層的厚度均勻及結(jié)合力，防止出現(xiàn)漏噴現(xiàn)象。噴涂完畢后，應(yīng)進(jìn)行涂層質(zhì)量檢驗(yàn)，并測(cè)量厚度2，若2-10.60.8mm，判定合格，可進(jìn)入下一道工序，否則對(duì)不合格部位應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)噴涂。 操作注意事項(xiàng)：a、分塊作業(yè)，局部區(qū)域噴涂達(dá)到設(shè)計(jì)厚度后再移換到其他區(qū)域，搭接部位設(shè)置辯認(rèn)標(biāo)志。操作時(shí)，層間溫度不得高于80。b、送絲盤及送絲情況設(shè)專人監(jiān)護(hù)，以保證順利送絲，防止絲材“打結(jié)”，同時(shí)必須保證兩絲間絕對(duì)絕緣，以免造成短路。c、噴涂前應(yīng)在試板上試噴，以便調(diào)節(jié)電壓、電流、送絲速度、壓縮空氣流量，檢查氣路的活接頭及軟管接頭，不得有漏氣現(xiàn)象。如發(fā)現(xiàn)送絲不穩(wěn)、電弧不穩(wěn)定燃燒、嚴(yán)重漏氣等特殊現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)及時(shí)檢查、調(diào)整。調(diào)節(jié)電壓時(shí)應(yīng)斷開主回路，以免損傷主變壓器。施工前 施工中 施工后十一、質(zhì)量狀況說明 選用16-20目?jī)?yōu)質(zhì)石英砂去除管壁表面氧化皮，直至管子表面露出金屬光澤，使表面清潔度達(dá)到GB8923-88涂裝前鋼材表面銹蝕等級(jí)和除銹等級(jí)規(guī)定的Sa