锅炉受热面防磨喷涂教学内容

利用传感器、图像处理等技术，实时 监测锅炉内部的磨损情况，获取磨损 部位、程度等信息，及时发现和预防 严重磨损。
预测性维护与管理
通过大数据分析和人工智能技术，对 锅炉磨损历史数据进行分析和挖掘， 预测磨损趋势和寿命，制定合理的维 护和更换计划。
数值模拟与实验研究
流场与磨损关系的数值模拟
利用数值模拟软件，研究流场特性、颗粒分布和冲击角等因素对磨损的影响，为优化锅 炉结构和改善流场提供理论支持。
装置等部件产生强烈的冲刷作用，导致磨损。
机械摩擦
03
炉内物料与金属表面之间的机械摩擦也是导致磨损的重要原因
之一。
磨损对循环流化床锅炉的影响
降低设备寿命
磨损会导致设备部件的尺寸和 形状发生变化，影响设备的正
常运行和使用寿命。
影响安全运行
磨损严重时可能导致设备损坏 ，引发安全事故。
能耗增加
磨损会导致设备效率降低，能 耗增加。
实验研究与验证
通过实验手段，模拟锅炉实际运行工况，对新型防磨技术和材料的性能进行验证和评估 ，为实际应用提供依据。
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循环流化床锅炉的磨损及防 磨措施
汇报人：文小库 2024-01-06
目录
• 循环流化床锅炉的磨损概述 • 循环流化床锅炉的磨损部位及
机理 • 循环流化床锅炉防磨措施 • 循环流化床锅炉磨损监测与维
护 • 循环流化床锅炉防磨技术发展
趋势
01
循环流化床锅炉的磨损概述
磨损的定义与特性
磨损定义
磨损是物体在相对运动过程中，其表 面不断损耗的现象。在循环流化床锅 炉中，主要涉及到受热面、布风装置 、炉膛、水冷壁等部件的磨损。
分离器出口的磨损

锅炉管子热喷涂知识热喷涂概述热喷涂技术起始于上世纪初，一九一三年，瑞士人M.U. Schoop发明。

起初，只是将熔化的金属用压缩空气形成液流，喷到被涂敷的基体表面上，形成一层膜状组织。

其喷涂温度、熔滴对基体表面的冲击速度及形成涂层的材料的性能构成了喷涂技术的核心。

热喷涂技术的整个发展，基本上是沿着这三支主导线向前推进的。

温度和速度取决于不同的热源和设备结构。

从某种意义上说，温度越高、速度越快，越有利于形成优异的涂层，这就导致了温度和速度两种要素在整个技术发展过程中的竞争与协调的局面。

繁多的喷涂材料的可选择性，是热喷涂指数的另一种优势，它可以使不同设备的工作面被“点铁成金、戴盔穿甲”。

正是这三种要素，使热喷涂成为真正具有叠加效果的独特技术，它可以设计出所需的各种各样性能的表面，获得从一般机械维修，直到航天和生物工程等高技术领域广泛的应用。

1 定义热喷涂是这样原一系列过程：以某种形式的热源将喷涂材料加热，受热的材料形成熔融或半熔融状态的微粒，这些微粒以一定的速度冲击并沉积在基体表面上，形成具有一定特性的喷涂层。

2 喷涂材料喷涂材料有粉、线、带和棒等不同形态，它们的成分是金属、合金、陶瓷、金属陶瓷及塑料等。

粉末材料居重要地位，种类逾百种。

线材与带材多为金属或合金（复合线材尚含有陶瓷或塑料）；棒材只有十几种，多为氧化物陶瓷。

3 喷涂方法以提供热源的不同，可分为燃烧法及电热法。

前者包括燃烧火焰喷涂、爆炸喷涂及高速火焰喷涂(HVOF);后者包括电弧喷涂及等离子喷涂（又分常压等离子喷涂与水稳等离子喷涂）。

喷涂工艺对涂层产生重要影响的是喷涂湿度（严格地说，是熔滴冲击基体表面时的温度）和熔滴冲击表面的速度。

4 涂层的形成及其评价喷涂材料经过具有某种热源形式的喷涂设备喷射之后，在到达被喷涂的基体表面之前，其飞行时间只有几千分之一秒或更少。

在如此之短的时间内，它被加热、熔化或半熔化，形成细小而分散的熔滴，冲向基体表面，被击成扁平的叠状小片，先前生成的扁片又被后来者所覆盖，很快就形成由很多扁平罗叠而成的覆盖层，即为涂层。

化工厂定期对锅炉进行内部清 洗，去除沉积物，同时加强锅 炉内部监测系统，实时监测可 燃气体浓度。
实施效果
经过改造后，锅炉爆燃事故得 到有效控制，保障了工厂生产
安全。
05
结论
总结
锅炉防磨防爆工作是确保锅炉安全运 行的重要环节，需要从多个方面进行 综合治理和预防。
锅炉防磨防爆工作需要建立完善的管 理体系和技术标准，加强设备监测和 维护，及时发现和解决潜在的安全隐 患。
防爆门设计
防爆门材质
选择高强度、耐高温、抗氧化的 材料，如不锈钢、铸钢等，以确
保防爆门的可靠性和耐用性。
防爆门结构
设计合理的防爆门结构，如采用双 层密封、压力平衡等结构，以降低 锅炉内压力对防爆门的影响，提高 防爆效果。
防爆门安装位置
选择合适的安装位置，确保防爆门 能够及时响应并有效阻止爆炸冲击 波的传播。
以确保防磨效果。
防磨梁防磨
防磨梁防磨技术是通过在受磨损部位 设置防磨梁，以减轻设备磨损的一种 方法。
防磨梁防磨技术适用于各种类型的锅 炉设备，尤其是燃烧器、炉膛等易磨 损部位，具有较好的防磨效果和较长 的使用寿命。
防磨梁通常采用高强度耐热材料制成 ，如不锈钢、铸钢等，能够承受高温 和高压的恶劣环境。
经过改造后，锅炉运行效率明显提升，且 磨损问题得到有效解决，延长了设备使用 寿命。
某化工厂锅炉防爆案例
案例概述
某化工厂锅炉在生产过程中出 现了多次爆燃事故，对工厂生
产安全造成严重威胁。
爆燃原因分析
爆燃主要原因是锅炉内部沉积 物过多，导致燃烧不充分，产 生大量可燃气体，遇到火源即 发生爆燃。
解决方案
针对不同类型的磨损和爆炸原因，应 采取不同的预防措施，如选用合适的 防磨材料、优化燃烧调整、加强设备 维护等。

喷涂技术方案一、CFB锅炉磨损分析CFB锅炉在运行中由于受流体力学等特性，使之在水冷壁附近非常容易形成涡流，尤其在一些表面缺陷点（如焊缝等）和形状突变凹凸部位（如耐火材料顶端、炉膛内壁管道四角等），这些问题的存在对CFB锅炉能造成严重磨损。

为此，大大降低锅炉使用周期，给用户带来严重经济损失。

CFB锅炉存在的弱点是腐蚀和磨损问题磨损和不同程度的腐蚀使得CFB锅炉在2000~3000小时内的运行情况难以预料。

这个时间与锅炉的燃料、添加剂、风速、锅炉结构以及负荷率有关。

热电厂（同时提供电和蒸汽或热水）负荷率较低，但负荷变化很大，尤其在春秋两季。

腐蚀问题炉膛底部处于还原气氛，由耐火材料保护（不足量的底部一次风形成低于原子配比的条件）。

在此气氛下即使不易腐蚀的燃料也会产生强烈腐蚀。

这是由于缺乏氧气阻止了氧化物的再形成。

另一方面，耐火材料层不能承受剧烈的温度变化也限制了CFB锅炉所需要发挥的正常运行效果。

CFB锅炉的腐蚀是有以下因素造成：1、低向火面温度2、很少产生熔化颗粒附着（除非燃料中含有大量K、Na）3、有限的还原区域（炉篦或空气喷嘴以上，二次风口以下）4、因用石灰石吸收SO2含量降低5、大量床料分布在水冷壁周围降低了腐蚀物质的压力从腐蚀角度看水冷壁管温度也是很重要的。

炉管温度主要取决于管内水或蒸汽的温度，而与外部气体温度的关系不大。

显然，有助热量的由外至内传递。

蒸发器（炉膛内）和省煤器温度可以用如下公式估计：管壁温度=管内液体温度+25℃过热器和再热器管温度可以用如下公式估计：管壁温度=管内流体温度+50℃磨损问题一般来讲，磨损与固体颗粒密度和速度、粒子特性，以及气流几何路径有关。

粒子速率是一个最重要的因素，磨损与其速率的平方成正比。

◎严重磨损区域1、水冷壁水冷壁区域灰粒的斜冲击磨损（0°＜α＜30°）这种磨损亦称为凿削冲刷磨损，是由于高速气流所造成的。

其特点是由于灰粒的高速运动与冲击，内壁表面被撕裂和切削。

超音速电弧热喷涂技术在锅炉受热面防磨防腐蚀中的运用摘要：利用超音速电弧热喷涂技术对锅炉受热面进行喷涂，是一种先进有效的防护方法。

研究与经验表明，通过正确的施工，SAM高铬稀土合金涂层对锅炉受热面起到良好的防磨效果，而PS45高镍铬合金涂层能起到良好的防腐蚀效果，并且涂层对锅炉传热无明显影响。

关键词：磨损；腐蚀；超音速电弧热喷涂；丝材；传热锅炉是火电厂三大主机之一，现代电厂对它的运行可靠性、安全性要求越来越高。

据有关资料统计，锅炉“四管”爆漏导致的非计划停运时间占火电厂总的非计划停运时间40%左右，损失电量约占总损失电量的50%以上。

引起炉管爆漏的原因很多，而磨损与腐蚀为常见和主要的部分。

实践证明，炉管磨损并不是大面积的均匀磨损，只有在燃烧器、吹灰器喷口附近，烟气走廓区域及管排上几层管子迎风面才发生较严重的磨损，这部分约占整个炉管受热面积的20%。

目前较常采用的加防磨瓦防止磨损的方法有在运行中易变形、移位、烧损等缺点，如汕尾电厂2008年进行的两次小修均发现大量防磨瓦脱落、变形，更换率达70%，并且大量的防磨瓦对锅炉的热效率也存在影响。

另锅炉在使用过程中，因工作温度高、燃料含硫，水冷壁管受到的硫化物型高温腐蚀也是一个较难解决的问题。

水冷壁管一旦受腐蚀严重，无论是更换管壁还是停产的损失都相当之大。

因此有必要寻求一种更加有效、经济、先进的防磨、防腐蚀办法，提前实施，防范未然，保证锅炉受热面安全稳定的运行，减少或避免非计划停运。

电弧热喷涂热喷涂为利用热源将喷涂材料熔化或软化，并以一定速度喷射到基体表面形成涂层的方法。

常见的热喷涂方法有火焰喷涂、电弧喷涂、等离子喷涂等。

而电弧喷涂是利用燃烧于两根连续送进的金属丝之间的电弧来熔化金属，用高速气流把熔化的金属雾化，并对雾化的金属粒子加速使它们喷向工件形成涂层的技术。

近年来，超音速电弧热喷涂技术研制和应用成功，被广泛运用到钢结构防磨损、防腐蚀，设备的强化和修复方面上。

施工方案1、超音速电弧喷涂1.1 热喷涂材料及工艺：选用铬镍钛金属合金丝对炉内受热面进行超音速电弧喷涂。

1.2 施工涂层参数要求涂层结合强度：≥65Mpa涂层厚度： 0.6―0.8mm涂层硬度：≥HRC55涂层孔隙率：≤1%基体温度：≤100℃抗高温氧化性： 6.3mg/cm2(750℃氧化250小时)热膨胀系数： 12.5×10-6涂层工作温度计:≥950℃涂层成分：Gr(15-17%),B(4-5%),硬质陶瓷等1.3 金属合金丝材说明超音速电弧喷涂采用耐磨损和抗高温氧化腐蚀性能优异的金属合金丝材KM99BC，其中所含的Ni元素具有良好的延展性，使涂层与锅炉管有着几乎相同的热膨胀系数，避免了由于热应力引起的涂层开裂和剥落；Cr3C2是一种优良的金属陶瓷，在高温下化学性能稳定，硬度高、耐腐蚀性好，且具有一定的拒高温熔融玻璃体附着性能即抗结焦性能；TiB2防磨性优异，材料中还佐有Ti微量等元素，帮助进一步改进涂层性能，提高耐高温氧化、抗热腐蚀等方面性能；所含自融性介质，较一般合金更易雾化，参与制作的涂层细腻，孔隙率低。

喷涂完后由于涂层中还含有残留的部分自融性材料，涂层运行一段时间后，由于受热面与基材间形成了一种亚冶金结合结构，从而结合强度更高，特别耐磨耐腐。

该金属合金材料热喷涂系数与锅炉钢系数相近，故在冷热交变的工况下，不会起皮、开裂，结合牢固；其热导率与锅炉钢材料热导率相近，因此不会影响传热效果。

丝材主要化学成分：KM99BC1.4 高温耐磨防腐专用封孔剂说明高温耐磨防腐专用封孔剂细采用超硬新材料，合成新工艺，以及粒子的配级等技术精心加工、配置而成，在常温下可加速固化，高温下形成坚硬的陶瓷体。

其高温耐磨性好，导热系数大，抗蚀性强，与金属表面粘接具有极强的吸附性和热震稳定性，不脱落、不出现裂纹等特点。

用其对金属热喷涂涂层表面进行封孔，能有效渗透、浸湿涂层孔隙，并在高温下逐渐陶瓷化，使整个涂层更致密，阻止介质中的有害成分通过微小的涂层隙进入涂层内部，能获得有效封闭毛细孔的效果。

科技信息
工 程 技 术
循 环流化床锅炉炉内受热面的盼磨技术分析
中 国平 煤神 马 集 团坑 口电厂 王德 军
［ 摘 要］ 文章从循环流化床锅炉炉 内受热面的设计 、 检修 、 运行 三个方 面进行分析 ， 通过 采取不 同的措施 ， 达到 防止磨损 的 目的 ， 减 少因磨损造成停炉事故的发生 ， 高锅炉运行可靠性。 提 ［ 关键词 ］ 流化床 锅炉 受热面 防磨
随着循环流化床锅炉在我 国广泛应用 并逐渐向大型化发展 ，其存 在着受热面磨损快的问题急待解决。 通过对 结构设计 、 防磨材料 的选用 和表面处理 ， 运行等方 面 ， 出了预防和减小 磨损 的措施 ， 提 为较好地实 现循 环流化床锅炉的稳定运行提供参考 。并采 取防磨措施和技术革新 改造 ， 效地减缓 了锅炉受热面等部位 的磨损 速度 ， 有 提高了循环流化床 锅炉的燃烧效率和热效率 ， 降低 了劳动强度 和维修 费用 ， 从而保证 了循 环 流化床锅 炉运行 的安全性 、 可靠性 、 稳定性 和经济性 。 １水冷壁磨 损的预 防措施 ． 防止水 冷壁磨 损所采 取的各 种措施基 本上遵循 以下几项原则 ： １ 主动防磨 原则 ： ． １ 严格控 制物料 的料径 ， 尽量降低 炉 内的流化速 度、 物料浓 度 ， 即从循环 流化床锅 炉本身 固有 的流动和燃烧 特性 出发 ， 通过运行人员采用合理 的调 整手段 ， 优化运行参数来解决 。 １ 被动力 防磨 的原则 ： ． ２ 改进 设计 、 变水冷壁和 密相 区交 界处耐 改 磨材料 的敷设 方式 ；改善施 工工艺 ，消除水冷壁 产生 突起和棱角的可 能。 最大限度地减 少局部 水冷 壁的磨损 。 ２锅炉设计方面采取的 防磨措施 ． 在设计 时采取 的水冷壁 的防磨措施 主要包括 以下几 点： ２１ 炉膛下部锥段 区域 即密相区水冷壁 、 ．在 炉膛 至旋风分离器 出口 烟窗 四周及相应 的侧墙局 部区域 、前后墙水冷壁相交 的顶部高灰浓度 回流区 ， 以及炉膛 四面墙上的开孑 区域均敷设 Ｔ Ｐ １ 型耐磨 （ Ｌ Ｄ 一Ｗ 耐火 ） 可塑料 。 ２ 水冷蒸发屏和屏式 过热器的布置方式 为垂 直布置 ， ． ２ 亦处于炉 内 高灰浓度 区域 ， 为减轻其磨损程 度 ， 在其下部穿墙及倾斜 段采用销钉加 上述耐磨材料 的防磨方式 。 ２ 炉 内水冷壁弯管 、 ． ３ 让管 区域 如入孑 、 Ｌ 回料 口 、 渣 口、 排 热工测点 、 二次风 口、 管屏穿墙管等部位 以及 密相区与稀相 区的交界过 渡区域 ， 均 采用密焊销钉加耐磨材料 的防磨结构 ，耐磨材料终结 处附近一段 区域 内的管子上设置 防磨盖板 ， 图： 如 区之 间的过渡处防磨 ， 如水冷壁下部 、 过热器等部位。 ３加强水冷壁的检修质量 。 ． 彻底 消除水冷壁表面存在的缺陷 ３１ ．水冷壁冷壁过渡 区的结构形式如 图 ， 这种结 构形式在实际运行 过程 中证 明是不成功的 ， 经过设计改造 ， 将过渡区改为如 下图形式

锅炉受热面防磨喷涂 原理及性能指标
精选ppt
1
一、锅炉受热面防磨喷涂类型
• 1、金属热喷涂； • 2、高温耐磨防腐喷涂； • 3、电弧喷涂； • 4、特种陶瓷喷涂； • 5、钠米材料喷涂。
精选ppt
2
二、喷涂技术应用
• 火力发电厂中，高速烟气携带的飞灰颗粒
对金属基体表面的撞击、滑动形成冲蚀磨 损和磨粒磨损，承压部件的磨损主要是由 这两种磨损形成的，有时还存在高温硫腐 蚀等，严重危及电厂安全运行。
精选ppt
16
四、喷涂工艺要求
• 电弧喷涂：
• 技术标准
• 涂层厚度：0.3~1.0㎜(可根据实际情况选
择)
• 结合强度：>41.3Mpa
• 硬度：≥60HRC
• 抗氧化性能：在800℃时抗冲击、抗氧化性
是#10钢的20倍
• 耐冲蚀磨损：耐冲蚀性能是#10钢的10倍
• 平均磨损速度：≤0.13㎜/年
抗冲蚀性能是#10钢的10倍
平均磨损速度
≤ 0.13 mm/年
孔隙率 膨胀系数
＜2% 与金属相近： 8.8×10 -6/ K
精选ppt
6
⑵超音速喷涂Leabharlann • 超音速喷涂技术是一项先进的防磨技术。
用氧气和液态燃料通过预混合系统在高压 下输入燃烧室爆燃，形成高压气流。气流 通过拉阀尔喷嘴膨胀，加速到1500m/s，该 气流将合金粒子加热并加速到二次喷嘴， 高能粒子束冲击到基材表面，形成致密、 高强附着性涂层。
• 主要应用于锅炉尾部受热面（省煤器）的
管壁防磨等。
精选ppt
13
冷喷涂性能指标
名称
性能指标
外观
灰白色
比重

总结词
完整、准确
VS
详细描述
锅炉受热面防磨防爆检查后，应对检查记 录进行整理和归档，确保记录的完整性和 准确性。这些记录应包括检查时间、检查 人员、检查部位、发现的问题、采取的措 施等内容。
安全问题的分析和总结
总结词
深入、全面
详细描述
对检查中发现的问题进行深入、 全面的分析，找出问题的根源和 影响因素，为制定安全改进措施 提供依据。
提高锅炉效率
锅炉受热面在正常工作时，能够吸收和转换燃料燃烧产生的热量，从而提高锅炉效率。如 果受热面出现故障或失效，将会影响锅炉的效率，甚至导致锅炉无法正常运行。通过防磨 防爆检查，可以及时发现并修复这些问题，从而提高锅炉效率。
安全措施的重要性
保障检查人员的人身安全
锅炉受热面防磨防爆检查是一项高风险的工作，需要采取相 应的安全措施来保障检查人员的人身安全。这些措施包括但 不限于穿戴防护装备、定期进行安全培训、遵守安全操作规 程等。
动部件缠绕。
安全设施的布置和安装
在锅炉周围设置警戒线
在检查前，应设置警戒线将锅炉周围隔离出来，禁止无关人员进 入。
安全出口
在锅炉房内应设置明显的安全出口，以便在紧急情况下快速撤离。
通风设施
确保锅炉房内通风良好，以防止因燃料不完全燃烧而产生的一氧化 碳等有毒气体积聚。
安全教育和培训的实施
对参与检查的人员进行安全教育培训
安全控制措施
在锅炉受热面防磨防爆检查过程中，采取一系列的控制措 施来确保检查工作的稳定性和安全性。这些措施包括但不 限于制定详细的检查计划、使用专业的检测设备、合理安 排人员和时间等。
安全应急措施
在锅炉受热面防磨防爆检查过程中，针对可能出现的突发 情况制定相应的应急措施，以保障检查人员的人身安全和 减少意外事故的发生。这些措施包括但不限于制定应急预 案、配备急救设备和药品、定期进行演练等。

600MW锅炉外置床受热面防磨技术及应用锅炉外置床是CFB锅炉的重要组成机构，其性能优劣直接影响到锅炉的效率，外置床的位置是在高温灰的回路部分，通常具有几个仓室，其上面是分离器，外置床在锅炉运转过程中的主要作用是将传热系统与燃烧系统分离，使锅炉的温度调节特性显著提高，但是在锅炉使用过程中，锅炉外置床受热面常常会出现严重的磨损，这对锅炉的性能有着很大的负作用，本文将以600MW锅炉外置床受热面作为研究对象，对其存在的磨损类型与磨损原因进行分析，并提出相应的改进措施.。

【关键词】磨损原因；改进措施；锅炉外置床；磨损引言CFB锅炉属于循环流化床锅炉，与传统的锅炉有着较大不同，在结构上最大的差异就是CFB锅炉在整个系统中添加了锅炉外置床，因此运行方式也是不同于传统锅炉，CFB锅炉在炉膛的出口设有一个分离器，该分离器的主要作用就是将固体与气体进行分离，分离出的固体颗粒可以继续用来燃烧，而气体则是流入到烟道中.。

CFB锅炉的循环系统主要有三个主要部件，分别是分离器、返料阀和炉膛，反应物和燃料在锅炉中处于高温的状态，并在整个锅炉系统中循环流动，从而提高燃料的利用率，在整个循环过程中，锅炉外置床起着至关重要的作用，它可以是锅炉的受热面和再热器可以更加方便的布置，使得整个锅炉系统可以大型化发展，但是通过锅炉外置床的实际应用过程发现，外置床在使用过程中会发生一定的磨损，最為明显的两类磨损分别是耐火材料的磨损和受热面的磨损，其他部位的磨损比较小，本文将对600MW锅炉外置床受热面的磨损进行分析和研究，并提出改善磨损的措施.。

1外置床磨损类型锅炉外置床受热面的磨损通常有两种，分别是冲蚀磨损和微振磨损，本文对这两种磨损进行分析，从而得出其磨损机理并找出应对措施.。

1.1 冲蚀磨损在外置床内循环的颗粒会与受热面发生一定的撞击，由撞击产生的磨损称为冲蚀磨损，对于冲蚀磨损又可以细分为两种类型，分别是撞击磨损和冲刷磨损.。

所谓撞击磨损就是外置床内循环的颗粒与受热面长期以较大的角度进行撞击，随着撞击次数的增多，最初的磨损范围将会逐渐扩大，严重受热面表层还会出现脱落的现象；而冲刷磨损主要是由于摩擦形成的，外置床内循环的颗粒与受热面以一定的角度撞击时，会在相应的方向产生摩擦，由于颗粒表面并不是光滑的，存在一定的棱角，因此会对受热面造成一定的刮伤.。

超音速电弧喷涂防磨防腐技术方案煤粉锅炉受热而管由于长期受高温含尘气流的冲刷，表而腐蚀磨损情况相当严重。

为解决冲刷磨损及腐蚀问题，目前最为有效的途径是采用超音速电弧喷涂技术在管壁外表面制作防磨防腐涂层。

并在该涂层涂上耐高温金属纳米电弧喷涂涂料，形成致密复合涂层，效果良好，使用寿命可达5年以上。

〈一〉煤粉锅炉受热面的失效分析煤粉锅炉遭受腐蚀的部位通常是水冷壁管、过热器管、再热器管和省煤气管，即所谓“四管”。

这些部位在煤粉燃烧过程中，直接与火焰及燃烧产物接触，经受高温、腐蚀、磨损和应力的共同作用而失效。

我国现役机组发电装机总容量接近3亿千瓦，但90%以上为200-300W亚临界以下的机组，其中超期服役机组2500万KW。

这些机组过热器和再热器大多由低合金钢管制造（如G102, 12CrMo,TU,T12等）。

材料的因素加之运行中恶劣条件，导致较多的早期爆管情况。

局部统计表明，锅炉爆管引起停机抢修时间约占整台机组非计划停用时间的40跖以上，占非计划用时的70跖以上。

锅炉爆管不仅严重影响发电机的正常运行，同时给电厂造成重大的经济损失。

引发锅炉爆管的机因十分复杂。

管材制造、冶金质量、安装、焊接等原始质量问题。

也有运行中内壁承受高温、高压，外壁经受高温1 / 14燃气腐蚀，颗粒冲蚀、直至运作制度、管理与维护等，这些因素不下十几项，但902/14%左右的爆管木质原因是管材经高温、腐蚀、磨损和应力的共同作用，出现材料的损伤和裂纹扩展所致。

在繁多的失效因素中，应力损伤、蒸气管内腐蚀、疲劳等属于取材、制造、加工、维修和运行管理等原因有关，而腐蚀（高温氧化, 熔盐和硫的腐蚀，应力腐蚀）和有关磨损则是表而工程技术可关注与设法解决的对象。

高温氧化是指炉管在炉内1200°C上下的火焰中，构成炉管的金属元素（主要是Fe）与氧发生反应，生成氧化物，氧化物在相组成、结构等方而与原质材料的不相容而产生应力，最终脱层而减薄炉管。

锅炉受热面防磨喷涂 原理及性能指标
1
一、锅炉受热面防磨喷涂类型
• 1、金属热喷涂； • 2、高温耐磨防腐喷涂； • 3、电弧喷涂； • 4、特种陶瓷喷涂； • 5、钠米材料喷涂。
2
二、喷涂技术应用
• 火力发电厂中，高速烟气携带的飞灰颗粒
对金属基体表面的撞击、滑动形成冲蚀磨 损和磨粒磨损，承压部件的磨损主要是由 这两种磨损形成的，有时还存在高温硫腐 蚀等，严重危及电厂安全运行。
14
⑹ 火焰喷涂
• 火焰喷涂是采用氧气及燃料气体燃烧产生
的高温将基体材料加热，把自熔性合金粉 末均匀地喷洒沉积于工件表面，再经过火 焰熔涂，使合金粉末与基材相互熔敷，相 互渗透而形成的一种结构致密的防磨层。
• 应用于火力发电厂的引风机、排风机等叶
轮防磨，中速磨磨辊、磨瓦防磨。
15
火焰喷涂性能指标
比重
3.5 g / cm3
导热系数
良好的导热性18.6 W / cm.K
热膨胀系数
9.5×10 -6/ K，与金属管接近
耐磨性
为调质#45钢的2~3倍
耐蚀性 使用温度
3%H2SO4液三个月无变化 300℃~800℃
热震性：涂层室温24小时固化，做冷热实验 （800℃~25℃）表明：涂层不开裂、不脱落。
19
喷涂工艺要求
• 涂层性能： • 涂层厚度:可喷涂较厚的涂层,即使到2mm,其结合
强度并无显著变化.
• 结合强度：＞41.3Mpa(北京625所测试6组数据
均值)
• 孔隙率:<2%(北京矿冶研究院测试) • 抗高温性能:在800℃时抗氧化性能是10号钢的20
倍.在冲击角为90°时,只有在>800℃时抗冲蚀性 能下降,当冲击角为25°时,即使>1000℃,抗冲蚀 性亦不减退.

超音速电弧喷涂防磨防腐技术方案煤粉锅炉受热面管由于长期受高温含尘气流的冲刷，表面腐蚀磨损情况相当严重。

为解决冲刷磨损及腐蚀问题，目前最为有效的途径是采用超音速电弧喷涂技术在管壁外表面制作防磨防腐涂层。

并在该涂层涂上耐高温金属纳米电弧喷涂涂料，形成致密复合涂层，效果良好，使用寿命可达5年以上。

<一>煤粉锅炉受热面的失效分析煤粉锅炉遭受腐蚀的部位通常是水冷壁管、过热器管、再热器管和省煤气管，即所谓“四管”。

这些部位在煤粉燃烧过程中，直接与火焰及燃烧产物接触，经受高温、腐蚀、磨损和应力的共同作用而失效。

我国现役机组发电装机总容量接近3亿千瓦，但90﹪以上为200-300MW亚临界以下的机组，其中超期服役机组2500万KW。

这些机组过热器和再热器大多由低合金钢管制造（如G102，12CrMo,T11,T12等）。

材料的因素加之运行中恶劣条件，导致较多的早期爆管情况。

局部统计表明，锅炉爆管引起停机抢修时间约占整台机组非计划停用时间的40﹪以上，占非计划用时的70﹪以上。

锅炉爆管不仅严重影响发电机的正常运行，同时给电厂造成重大的经济损失。

引发锅炉爆管的机因十分复杂。

管材制造、冶金质量、安装、焊接等原始质量问题。

也有运行中内壁承受高温、高压，外壁经受高温燃气腐蚀，颗粒冲蚀、直至运作制度、管理与维护等，这些因素不下十几项，但90﹪左右的爆管本质原因是管材经高温、腐蚀、磨损和应力的共同作用，出现材料的损伤和裂纹扩展所致。

在繁多的失效因素中，应力损伤、蒸气管内腐蚀、疲劳等属于取材、制造、加工、维修和运行管理等原因有关，而腐蚀（高温氧化，熔盐和硫的腐蚀，应力腐蚀）和有关磨损则是表面工程技术可关注与设法解决的对象。

高温氧化是指炉管在炉内1200℃上下的火焰中，构成炉管的金属元素（主要是Fe）与氧发生反应，生成氧化物，氧化物在相组成、结构等方面与原质材料的不相容而产生应力，最终脱层而减薄炉管。

硫腐蚀则是燃煤中的S被氧化生成SO2或SO3，在空气系数较低或烟气含量增高时，遂而转化成H2S，后者与炉管的Fe元素生成FeS,造成炉管脱层。

锅炉水冷壁热喷涂施工技术方案一、总的要求针对电厂2×600MW级超临界机组工程锅炉受热面防腐喷涂工程，我公司召开项目专题会议，充分考虑工期紧、作业流程精细、质量监控点严细、交叉配合作业多、安全环保影响因素诸多的状况，结合以往多个类似项目施工经验，充分借鉴美国国家锅炉受热面防腐喷涂的先进经验，严格高标的把项目流程的各个区段进行有针对性的课题研讨，力争措施严密、技术过硬、过程监测、以精品过程交付精品工程。

为确保各项管理目标的实现，我们按照ISO9001质量管理体系进行运转体现，“以质量管理为中心，视工程质量为生命，坚持以人为本、安全第一，严格过程控制，持续质量改进努力完善服务，为业主提供满意的优良工程”的公司质量目标进行整个项目的总体实施。

1.组成以项目经理、项目副经理、技术负责人、安全专职负责人为主的项目部领导班子，配备喷砂工、喷镀工、涂装封孔工、机械工、电工等技术工人组成科学高效的项目经理部。

2.根据项目施工现场情况及工艺技术要求，编制工艺流程控制方案及进行安全、质量风险评价与分析，制定有针对性的施工措施，岗前进行技术交底，安全交底和培训。

并进行各项应急预案演练。

3.报甲方批准，在施工现场搭设办公区、材料区、设备区等场地、用房。

１4.在开工前5天，各种施工设施及检测设备全部到位，并检查合格。

人力资源配置完善，所有食宿安排妥善。

劳保用品配备齐全。

根据现场具体情况进行现场部署，科学合理。

快捷高效的实施项目施工。

5.在开工前5天报送甲方供应材料计划，并联系采购自供材料。

并向甲方、监理单位报送施工作业指导书等方案及计划。

6. 做好交叉施工协调安排，做好与其他参建单位配合工作。

因建设工期场地紧张，工期紧，考虑到喷涂作业与锅炉安装作业交叉，喷涂作业时间主要为当天18:00至次日8:00，本工程在受热面安装后在炉内实施喷涂施工。

7.严格按照甲方设计的施工工艺，按照国家及行业相关标准进行施工，争创优质工程。

施工方案1、超音速电弧喷涂1.1 热喷涂材料及工艺：选用铬镍钛金属合金丝对炉内受热面进行超音速电弧喷涂。

1.2 施工涂层参数要求涂层结合强度：≥65Mpa涂层厚度： 0.6―0.8mm涂层硬度：≥HRC55涂层孔隙率：≤1%基体温度：≤100℃抗高温氧化性： 6.3mg/cm2(750℃氧化250小时)热膨胀系数： 12.5×10-6涂层工作温度计:≥950℃涂层成分：Gr(15-17%),B(4-5%),硬质陶瓷等1.3 金属合金丝材说明超音速电弧喷涂采用耐磨损和抗高温氧化腐蚀性能优异的金属合金丝材KM99BC，其中所含的Ni元素具有良好的延展性，使涂层与锅炉管有着几乎相同的热膨胀系数，避免了由于热应力引起的涂层开裂和剥落；Cr3C2是一种优良的金属陶瓷，在高温下化学性能稳定，硬度高、耐腐蚀性好，且具有一定的拒高温熔融玻璃体附着性能即抗结焦性能；TiB2防磨性优异，材料中还佐有Ti微量等元素，帮助进一步改进涂层性能，提高耐高温氧化、抗热腐蚀等方面性能；所含自融性介质，较一般合金更易雾化，参与制作的涂层细腻，孔隙率低。

喷涂完后由于涂层中还含有残留的部分自融性材料，涂层运行一段时间后，由于受热面与基材间形成了一种亚冶金结合结构，从而结合强度更高，特别耐磨耐腐。

该金属合金材料热喷涂系数与锅炉钢系数相近，故在冷热交变的工况下，不会起皮、开裂，结合牢固；其热导率与锅炉钢材料热导率相近，因此不会影响传热效果。

丝材主要化学成分：KM99BC1.4 高温耐磨防腐专用封孔剂说明高温耐磨防腐专用封孔剂细采用超硬新材料，合成新工艺，以及粒子的配级等技术精心加工、配置而成，在常温下可加速固化，高温下形成坚硬的陶瓷体。

其高温耐磨性好，导热系数大，抗蚀性强，与金属表面粘接具有极强的吸附性和热震稳定性，不脱落、不出现裂纹等特点。

用其对金属热喷涂涂层表面进行封孔，能有效渗透、浸湿涂层孔隙，并在高温下逐渐陶瓷化，使整个涂层更致密，阻止介质中的有害成分通过微小的涂层隙进入涂层内部，能获得有效封闭毛细孔的效果。

ｄ ｎ １ ——灰颗粒直径 ，单位为ｒ ｎ 。
塞，回料管堵塞，炉内受热面磨损造成爆管。因此，防
磨损是保证循环流化床锅炉长周期安全、经济运行的重 中之重。
２ ． 密相区的磨损
在燃烧室中，从床的底部至固体颗粒膨胀起来的 床 层界面称为流化床 。要使流化床上的 固体颗粒保持悬 。
浮 沸腾状态 ， 使煤粉颗粒得 以充分有效 的燃烧 ，从炉 底
【 关键词】循环流化床锅 炉 磨损
措施
磨 损速率 ： Ｅ： 式中
：
灰特性系数 ； （ ７ 一 烟气速度 ，单位为ｍ ／ ｓ ；
— —
一
、
前言
磨损是影 响Ｃ Ｆ Ｂ 锅炉安全可靠运行的主要 因素 。高
灰浓 度 ， 单位 为ｇ ／ ａ ｒ ｍ ￣ ；
浓度灰颗粒冲刷造成耐火材料失效、脱落，排渣管堵
３ ．内循环下降灰贴壁流方 向改变导致垂直水冷
壁管磨损
内循环下降灰贴壁流方向与垂直布置的水冷壁管
束方 向总体一致 ，但在某一部位发生跳跃时 ，下降灰贴
刷磨损， 是颗粒与固体表面的冲击角较小，甚至接近平 行；颗粒垂直于固体表面的分速度使它沿物体表面滑
动，两个分速度合成的效果起一种刨削作用形成的磨 ｉ 壁流产生涡流，对该部位造成快速磨损，如水冷壁管连 损。颗粒相对于固体表面的冲击角较大 ，或接近于垂 直，以一定的运动速度撞击固体表面使其产生塑性变形 或微裂纹称之为撞击磨损。长期且大量颗粒的反复撞击 接的焊口、筋片、安装时未割净的临时焊件、炉墙开孔 处、耐火材料终结部位如果有凹或凸部位时，将直接冲 击水冷壁管的某个部位，造成该处水冷壁管某个部位快 速冲刷磨损。当物料在下落过程中，在某一部位因为凹 台和物料堆积而突然发生转向时，局部将发生涡流而造