锅炉防磨喷涂原理

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。

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。

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。

CFB 锅炉防护技术方案设计一、CFB 锅炉采取防护的重要性循环流化床锅炉由于炉型结构和设计参数等特点，其锅炉内固体颗粒对受热面的磨损是影响循环流化床锅炉经济运行和进一步发展的关键问题，锅炉运行过程中炉内水冷壁等受热面部位由于遭受高速高温高含尘烟气的不均匀冲刷、磨损和腐蚀，极易被严重磨蚀减薄，从而造成泄漏和爆管事故。

为确保锅炉安全、稳定、经济运行，对以上部位采取防护措施是十分必要的。

但要获得良好的防护效果，则必须要在分析设备失效的基础上，并根据锅炉运行的具体情况、工艺参数、结构特点针对性地设计防护工艺和产品。

二、失效分析炉内水冷壁等受热面的磨损是与气流中固体物料浓度、烟气速度、颗粒的特性硬度和流道几何形状等密切相关，据有关研究资料表明，冲刷磨损量大约与气流速度的3.6次方成正比。

而在CFB 锅炉中，固体物料的浓度巨大，通常可达煤粉炉的几十倍到上百倍，并且烟气流速大，颗粒硬且棱角尖锐，因而在高速烟气的带动下，对CFB 锅炉炉膛顶部、后墙、一级蒸发管上集箱竖向管等受热面部位的冲刷磨损极为严重；尤其在护墙顶部部位，由于位处密相区边缘区，不但受到严重的高速高浓度含床料、燃料气流的强烈冲刷、磨损，而且存在严重的涡流效应、切割效应和离心作用。

水冷壁管磨损是CFB 锅炉中与材料有关的最严重的问题。

炉内水冷壁管磨损主要可分为四种情形，如图1所示：水冷壁管耐火材料过渡区域的磨损、炉膛角落区域水冷壁磨损、不规则区域管壁的磨损和一般水冷壁管的均匀磨损。

如前所述，在循环流化床锅炉中,炉膛的上部稀相区是快速床，在一定条件下，稀相区的颗粒发生团聚，细颗粒聚集成大颗粒团后，颗粒团重量增加，自由沉降速度提高，一旦大于流化速度，颗粒团不是被吹上去而是逆着气流向下运动。

下降过程中，被上升的气流打散成细颗粒，再被气流带动向上运动，又再聚集成颗粒团，再沉降下来。

这种颗粒团不断聚集、下沉、吹散、上升又聚集形成的物理过程，使循环流化床内气固两相间发生强烈的热量和质量交换。

防磨防腐新材料超音速电弧喷涂技术-管理资料一、超音速电弧喷涂的原理电弧喷涂原理是利用两根连续送进的金属丝作为自耗电极，在其端部产生电弧作为热源，用压缩空气将熔化了的丝材雾化，并以超音速喷向工作件形成一种结合强度高、孔隙率低、表面粗糙度低的涂层的热喷涂方法，。

其工作原理与普通电弧喷涂(亚音速雾化)一样，超音速电弧喷涂是一个不断连续进行的熔化-雾化-沉积的过程。

但在雾化方式上，超音速电弧喷涂与普通电弧喷涂有根本的区别，即超音速电弧喷涂是采用超音速雾化。

其优点是：雾化效果好，雾化后的粒子细小均匀，速度高，有利于获得高质量的涂层。

超音速电弧喷涂采用拉伐尔喷嘴，将气流的速度从亚音速提高到超音速，加强了气流对粒子的加速效果，从而提高了粒子速度。

粒子速度对涂层的性能有很大的影响。

粒子速度高，粒子沉积时对基体的撞击作用就强，粒子变形就充分。

有利于粒子与基体、粒子与粒子之间的结合，从而提高涂层的结合强度和内聚强度;粒子速度高，粒子沉积前在空气中的飞行时间短，飞行中产生的氧化物就少，有利于粒子的结合，从而提高涂层的内聚强度，降低涂层的孔隙率。

粒子速度越高，越有利于获得高质量的涂层。

随着热喷涂设备的更新换代，粒子速度在不断提高，涂层的质量也不断得到改善。

超音速雾化减小了粒子的粒度，降低了涂层的粗糙度。

粗糙度是涂层的一项重要性能指标，它取决于雾化后粒子的粒度。

超音速雾化加强了气流对丝材端部熔化金属间的作用，雾化的粒子细小均匀，大大降低了涂层的粗糙度。

同时，粒子粒度的减小，也降低了粒子扁平化过程中的飞溅，有利于降低涂层的孔隙率。

超音速雾化是超音速电弧喷涂的出发点，是其与普通电弧喷涂的根本区别。

超音速电弧喷涂设备包括电源、喷枪、送丝机构及其附件，关键设备是超音速电弧喷枪。

我公司采用进口喷嘴，并且喷涂电流稳定，能在保证丝材雾化效果、涂层质量的前提下，一天的喷涂面积达到20m2。

电弧喷涂时，弧区的温度高达5000-6000℃，用气冷的方式对喷嘴进行冷却。

锅炉四管防磨热喷涂技术的应用摘要：江苏淮阴发电有限公司#4炉受热面四管存在磨损，2015年A修对受热面管进行了热喷涂，机组运行了2年，经检查热喷涂耐磨层只有轻微磨损。

本文通过受热面磨损机组进行的分析，介绍热喷涂的技术方案，热喷涂的施工部位进行分析。

为其以后的推广做出了范例。

关键词：四管；热喷涂；防磨1、概述在电厂锅炉中，锅炉管道（水冷壁管、过热器管、再热器管和省煤器管——简称锅炉“四管”）工作在高温、高压、磨损及疲劳的恶劣环境中，容易产生磨损。

磨损的直接危害是使管壁减薄，一般每年减薄量为1mm左右，造成“四管”泄漏爆管事故，增加电厂的临时性检修和大修工作量，给电厂造成很大的经济损失。

淮阴发电厂为了提高锅炉“四管”的安全运行效率及使用寿命，决定在机组投产运行之前在磨损有可能严重的部位，采用超音速电弧喷涂高温耐磨涂料技术，在管材表面喷涂一层高温耐磨涂层，起到预保护作用，从而提高设备抗磨损、延长使用寿命。

2、锅炉“四管”磨损及腐蚀机理分析2.1锅炉“四管”磨损机理分析高速烟气携带的飞灰颗粒冲击受热面金属壁面时，对金属壁面产生冲击和切削作用，形成受热面磨损。

当烟气流均匀地横向正面冲刷管束时，位于第1排管子上的磨损沿管子圆周方向是不均匀的，最严重的磨损点发生在烟气流呈对称的30°～40°的角度上。

当烟气流及飞灰颗粒斜向冲刷管束时，第1排管子上将产生最大的磨损飞灰颗粒对于金属表面的磨损主要决定于下列因素：（1）飞灰颗粒的动能。

它与飞灰颗粒的大小成正比，并与飞灰颗粒的速度成二次方关系。

飞灰颗粒越大，速度越高，动能亦越大。

（2）单位时间内冲击到管壁金属表面上的飞灰量。

它与烟气中的飞灰浓度和速度成正比例关系。

（3）飞灰颗粒与管壁金属表面发生撞击的概率或飞灰撞击率。

它与飞灰颗粒的大小有关，飞灰颗粒越大，撞击率越大。

3、锅炉“四管”防磨防腐蚀技术及方案针对电厂“四管”防磨采用超音速电弧喷涂金属陶瓷涂层技术。

超音速电弧喷涂技术在锅炉防磨防腐中的应用发表时间：2019-07-16T16:26:09.713Z 来源：《基层建设》2019年第12期作者：杨晓亮[导读] 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。

华润电力唐山丰润热电有限公司河北唐山 063000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；1 设备简介及现状华润电力唐山丰润有限公司锅炉设备概况为：锅炉采用北京巴威锅炉厂制造的B&WB-1140/25.4-M 型直流锅炉，超临界参数、一次中间再热、单炉膛、平衡通风、固态排渣、前后墙对冲燃烧、全钢架悬吊结构、可变压运行直流炉，紧身封闭布置。

烟气采用电袋复合式除尘器除尘、石灰石-石膏湿法脱硫。

设计2台锅炉，分别于2014年11月份/12月份投入运行。

近两年由于煤质变化，锅炉面临炉膛结焦，造成吹灰器吹灰频繁，水冷壁磨损大等难题，给锅炉安全长周期运行带来了很大隐患。

其中锅炉水冷壁磨损问题尤为突出。

2 水冷壁磨损的原因分析2.1 吹灰器吹灰磨损这是锅炉水冷壁失效和爆管的主要原因，高的物料流化速度、大的物料粒度和浓度、硬质点SiO2因素，都造成对水冷壁的严重冲刷和撞击.2.2 高温氧化炉膛内的温度高达900℃，甚至1000℃左右，致使水冷壁管表面的高温氧化现象十分严重。

氧化皮在固体物料的冲刷下不断剥落、重新生成、再剥落，是水冷壁管壁逐渐减薄。

2.3 高温腐蚀炉膛内的烟气中常含有HCI、H2S、NaOH、SO2、SO3等腐蚀性气体会与管壁金属发生反应，破坏氧化膜，使氧化层变成疏松的海绵状，高温又会加剧腐蚀。

2.4 硫酸盐型腐蚀当锅炉燃用含K、Na、S等成份较多的煤时，在炉内高温烟气的作用下，还会发生硫酸盐型腐蚀。

超音速电弧喷涂在燃煤锅炉检修中的应用摘要：燃煤锅炉，特别是热力发电厂煤粉锅炉，在运行过程中，炉管受热面会因烟尘或吹灰蒸汽的冲刷磨损、高温氧化和腐蚀而引发泄漏和爆管等事故。

一旦发生这类事故，不仅影响发电和供热，检修更是费工、费时。

电弧喷涂技术通过电弧喷涂在磨损表面形成强化的金属涂层，其涂层均匀度高，致密性好，结合强度高，孔隙率低，因而提高了涂层的防腐耐磨性。

关键词：锅炉；磨损；电弧喷涂锅炉目前被广泛使用在动力、造纸、冶金和化工等工业领域，锅炉的管道受腐蚀及冲蚀的恶劣环境中，极易产生高温腐蚀和磨损，致使管壁减薄。

电厂锅炉管道管壁存在温度梯度，腐蚀后管壁减薄或产生大量麻坑，另外炉膛内的高温、高速烟气携带大量灰粒和未完全燃烧的燃料颗粒使管壁产生冲蚀磨损，造成壁厚逐渐减薄，管道受到腐蚀和磨损联合作用后使用寿命大大下降，尤其在燃烧器附近高温腐蚀和磨损情况更加严重，最后的结果就是造成管道泄漏。

探究锅炉管道的防磨问题.是直接关系到火电厂经济效益的关键问题。

锅炉管道减薄后的直接危害是导致锅炉管道泄漏爆管事故，它不仅严重影响锅炉的安全运行，同时`造成巨大的经济损失，已成为锅炉安全运行中一个急待解决的技术难题。

一、慨述1、音速火焰喷涂的原理。

音速火焰喷涂是指燃烧焰的焰流速度远远超过常规火焰喷涂的速度，而又没有超过“当地音速”的火焰喷涂，喷枪通过气阀引入乙炔和氧气，乙炔和氧气混合后在环形或梅花形喷嘴出口处产生燃烧火焰。

喷枪上设有粉斗或进粉管，利用送粉气流产生的负压抽吸粉末，使粉末随气流进入火焰，粉末被加热熔化或软化，气流及焰流将熔粒喷射到基材表面形成涂层。

为了在有限的压力下，最大限度地增加气体的流量，既提供足够的功率，同时又要保证燃气和助燃气在燃烧前充分混合，使反应完全，从而大大地提高燃烧效率，音速喷涂的喷枪采用喷嘴一混合器组件，即射吸式进气和螺旋式混气结构。

它能满足燃气和氧气能在燃烧前充分混合，又能保证足够的气体流量，使燃烧功率和功率都得到极大限度的提高。

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。

温州锅炉耐磨喷涂方案1. 引言锅炉耐磨喷涂技术是一种提高锅炉运行效率和延长锅炉寿命的有效方式。

温州地区的锅炉应用广泛，为了解决锅炉内部磨损的问题，制定了本方案，旨在提高锅炉的运行效率和稳定性。

2. 方案概述本方案通过喷涂特殊的耐磨涂层材料，提高锅炉内部零部件的耐磨性能，减少磨损造成的故障和寿命损失。

具体方案如下：2.1 耐磨喷涂涂层选择•根据锅炉内部零部件的功能和磨损程度，选择合适的耐磨喷涂涂料，如超高温耐磨涂料、高温耐磨涂料等。

•确保喷涂涂层具有良好的附着力、耐高温、耐热震性等特性，在不同工况下都能保持稳定的性能。

2.2 喷涂工艺•横向涂布喷涂工艺：对于较大面积的零部件，采用横向涂布的喷涂工艺，确保涂层均匀且厚度一致。

•点焊喷涂工艺：对于细小的零部件或局部需要增强耐磨性能的区域，采用点焊喷涂的工艺，增加涂层的精确度和可靠性。

2.3 涂层厚度根据锅炉内部零部件的功能和受力情况，确定涂层的合适厚度。

一般来说，涂层厚度应在20-100微米之间，确保既能提供足够的耐磨性能，又不会影响零部件的使用。

3. 方案实施在实施锅炉耐磨喷涂方案之前，需要进行以下步骤：3.1 检查彻底检查锅炉内部的零部件磨损情况，确定需要喷涂的区域和喷涂方式。

3.2 准备•根据喷涂涂层选择，准备好合适的喷涂材料和涂层。

•对锅炉内部进行清洁，确保表面干净、无尘和无油污。

3.3 喷涂根据喷涂工艺，进行喷涂操作。

喷涂过程中要注意以下事项： - 控制好涂层的厚度和均匀度，确保涂层质量。

- 涂层干燥时间根据涂料和环境条件而定，必要时进行烤干。

3.4 检验喷涂完成后，进行涂层的质量检验。

主要包括涂层厚度、附着力、硬度等方面的检验。

4. 方案效果评估使用温州锅炉耐磨喷涂方案后，可以从以下几个方面对方案效果进行评估：4.1 锅炉运行效率耐磨喷涂涂层可以降低锅炉内部零部件的磨损程度，减少能量损失，提高锅炉的运行效率。

4.2 锅炉寿命喷涂耐磨涂层可以延长锅炉零部件的使用寿命，减少零部件更换频率，降低维护成本。

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。

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。

锅炉防磨喷涂方法
锅炉防磨喷涂是硬质合金生产中广泛使用的工艺。

锅炉防磨喷涂技术的应用可以强化硬质合金零件的表面强化处理，使其更适合机械制造、航空航天、能源运输、石油化工等行业的恶劣工况。

我们将主要介绍锅炉防磨喷涂的特点。

锅炉防磨喷涂的原理是利用高压水冷反应室和细长的喷射管将燃料(以及氧气和氧气一起)送入反应室进行燃烧，从而产生高压火焰。

然后锅炉防磨喷涂时燃烧火焰在喷管的作用下被压缩并加速喷射，粉末可以从喷管一侧轴向或轴向喷射。

锅炉防磨喷涂另一种方法是高压喷射燃料和氧气，然后在喷嘴外燃烧。

热喷粉喷射，用高压气体从喷嘴轴向喷入火焰，然后燃烧火焰被喷嘴外的气罩内的压缩气体压缩。

熔化的热喷涂粉末被加速并喷向基底。

与爆炸喷涂相比，锅炉防磨喷涂具有喷涂速度快、火焰温度低的特点，适用于硬质合金涂层。

通过锅炉防磨喷涂获得的涂层具有高达99.9%理论密度的相对高的密度、大于70兆帕的强度、很少的涂层杂质和低的涂层残余应力。

在某些情况下，可以获得设计的残余应力。

因此，厚涂层可以喷涂，喷涂效率高，但也有以下缺点：油耗高，成本高。

分类号：密级：UDC：编号：窑街煤电集团有限公司科学研究报告循环流化床锅炉水冷壁综合防护技术研究报告窑街劣质煤热电厂2010年10月窑街劣质煤热电厂循环流化床锅炉水冷壁综合防护技术研究二O一一年七月目录一、循环流化床锅炉简述二、循环流化床锅炉汽水系统三、循环流化床锅炉的基本构成四、循环流化床锅炉的工作过程五、循环流化床锅炉的主要优点六、循环流化床锅炉的缺点或尚待进一步研究的问题七、循环流化床锅炉受热面的防磨研究八、经济效益九、结束语窑街电厂循环流化床锅炉水冷壁综合防护技术研究摘要：窑街劣质煤热电厂采用SG-130/3.82-M245型循环流化床锅炉,自投产运行以来，一直出现锅炉密相区出口水冷壁管的磨损爆管而被迫停炉的问题。

本文根据锅炉水冷壁磨损机理，结合国内应用比较成功的循环流化床锅炉防磨技术，介绍我厂“防磨挡板”＋“金属喷涂”综合防磨措施的设计及施工工艺。

关键词：锅炉水冷壁综合防磨保护一、锅炉简述本厂#1、#2、#3、#4锅炉采用SG-130/3.82-M245型循环流化床锅炉。

它为单汽包、自然循环、集中下降管，П形布置的燃煤循环流化床锅炉，全钢构架。

炉膛为膜式水冷壁悬吊的封闭结构，上部的横截面尺寸为4.513×6.993m2。

左右两个高温汽冷旋风筒位于炉膛出口和尾部竖井烟道之间，旋风筒采用膜式汽冷管结构，管内的流动介质为汽包出来的饱和蒸汽，旋风筒采用支撑结构。

旋风筒出口水平烟道，尾部包覆过热器采用悬吊封闭结构。

高温过热器、低温过热器通过支块挂搁在包覆过热器上。

省煤器和空气预热器依次布置在尾部竖井烟道之中，并采用支撑结构。

低温过热器与高温过热器之间装有自制冷凝喷水减温系统。

锅炉汽水总容积63.947立方米；锅炉水容积42.0立方米.二、锅炉汽水系统1、#1、#2、#3、#4汽包用U型吊杆悬吊在炉顶钢架上，吊杆对称布置在汽包的两端。

汽包内径为φ1508mm，壁厚为46mm，长约9000mm,材料为SB410进口锅炉钢板，重约20T。