锅炉受热面防磨喷涂

锅炉受热面防磨防爆检查与相关问题处理吕振峰发布时间：2023-06-15T01:40:26.645Z 来源：《中国电业与能源》2023年7期作者：吕振峰[导读] 近年来，随着燃煤市场的变化，发电厂燃煤质量有所下降，这导致了锅炉受热面泄露事故也时有发生，泄露类型也出现了复杂性变化。

在发电厂的建设中，发电厂一旦发生非计划停运事故，一方面会对发电厂带来巨大的经济损失，另一方面会对电网安全造成重大隐患，进而对社会经济发展带来不利影响，相关研究数据显示国内约有60%的非计划停电事故是由锅炉爆管引起的。

因此，加强对锅炉受热面防磨防爆检查并及时处理存在的相关问题，对于发电厂的正常运行具有十分重要的意义。

山东省滨州市滨城区滨北街道大唐滨州发电有限公司摘要：近年来，随着燃煤市场的变化，发电厂燃煤质量有所下降，这导致了锅炉受热面泄露事故也时有发生，泄露类型也出现了复杂性变化。

在发电厂的建设中，发电厂一旦发生非计划停运事故，一方面会对发电厂带来巨大的经济损失，另一方面会对电网安全造成重大隐患，进而对社会经济发展带来不利影响，相关研究数据显示国内约有60%的非计划停电事故是由锅炉爆管引起的。

因此，加强对锅炉受热面防磨防爆检查并及时处理存在的相关问题，对于发电厂的正常运行具有十分重要的意义。

关键词：锅炉受热；防磨防爆；处理措施1某发电厂锅炉设备概述在进行研究的过程中，文中研究对象选择的是由三井巴布科克公司与哈尔滨锅炉有限责任公司生产制造的HG-1980/25.4-YM4锅炉，这是一种超临界直流锅炉。

这种锅炉采用的是滑压运行、中间在人的方式，在这一锅炉的内部装配有固态排渣、平衡通风、带循环泵启动系统等部件。

在锅炉内部采用的是汽水分离的双流程设计方法。

锅炉内部在进行内部设计的过程中采用的是内膜设计方式，锅炉以螺旋管圈的方式进行了管圈的水冷壁和灰斗设计，上部的水冷壁设计采用了垂直管屏。

在锅炉内部冷灰斗进口一定到标高大概有43.96米的中间混合集箱之间是螺旋管圈水冷壁，能够连接至锅炉炉膛上部的水冷壁垂直管屏和水冷壁的悬吊管，然后通过下降管引入折焰角和水平烟道侧墙，再引入汽水分离器。

燃煤电站锅炉受热面防磨防爆检查与缺陷处理随着燃煤市场发生变化，燃煤电站经济与安全压力增大、事故频发。

而燃煤电站出现的事故大约有60%~70% 是由锅炉引发的。

因此，需要对锅炉定期进行防磨防爆检查，确保锅炉可以正常运行。

文章主要是对燃煤电站锅炉受热面的防磨防爆检查进行了研究。

燃煤电站锅炉受热面发生泄漏事故的几率逐年增加，并且，随着泄漏事故的次数增加，泄漏类型也更加复杂.。

一旦燃煤电站出现泄漏事故，最终锅炉会因爆管事故被迫停运，关闭锅炉进行维修处理.。

不但会对燃煤电站造成重大的经济损失，还会对电网安全留下隐患，为社会经济发展带来不利影响.。

因此，燃煤电站需要对锅炉爆管事故原因进行分析，对锅炉受热面进行防磨防爆检查，并及时处理检查中出现的问题，确保燃煤电站处于平稳运行的状态.。

1 锅炉设备概述本文主要对型号为 DG1900/25.4-Ⅱ1的超临界参数变压运行直流炉进行研究，该锅炉在使用时，采用的是定-滑-定变压运行方式，另外，在这一锅炉内部，还有单炉膛、尾部双烟道等内部系统.。

其中，锅炉过热器的设计压力为25.4 MPa，省煤器的设计压力为29.9 MPa，再热器设计压力4.3 MPa，最大连续蒸发量为2025 t/h，额定蒸发量为1900 t/h，额定蒸汽温度为571 ℃.。

并且，当锅炉中所有的高压加热器停止运行时，还可以使锅炉中的蒸汽值保持在额定范围内，保证各受热面承受的温度不会超过额定的温度值，且蒸汽的蒸发量还可以对汽轮发电机组进行额定出力，不会因为锅炉停止运行对工作效率造成影响.。

在锅炉中，炉膛宽度为22.16 m，深度为15.46 m，高度为71.5 m，且整个炉膛四周所采用的水冷壁都是全焊式膜式水冷壁.。

炉膛主要由下部螺旋水冷壁和上部垂直水冷壁组成，两个水冷壁之间通过过渡水冷壁以及混合集箱进行转换连接.。

在炉膛的上部分还布置有屏式过热器、高温过热器，在折焰角后部的水平烟道处，还有高温加热器.。

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。

CFB锅炉金属受热面的防磨技术对于CFB锅炉金属受热面的磨损问题，人们已经采取了一系列措施，包括炉型设计、操作制度及各种表面强化与防护。

在炉型及操作制度既定的前提下，金属受热面的耐磨强化与保护, 是延长其工作寿命的主导方向。

迄今为止，在已被试用和开发的炉管强化和防护对策中，先后出现过预熔敷层、加装保护套、导向片、耐磨瓦、耐磨涂料、喷焊及堆焊等方法。

实践表明，尽管上述方法都在某种程度上起到一定作用，但在耐磨成效、传热和运转要求方面，尚有严重不足和弊端。

无疑，在诸多方法中，热喷涂技术是提供耐磨涂层最有效的一种，它已在国外取得良好成效并继续飞速发展中。

国内开展这项工作，已有多年历程，并逐步被电厂接纳与肯定。

热喷涂技术发展至今，已出现七八种工艺方法，但真正能用于电厂锅炉生产现场中，只有二三种。

出于经济方面的考量，电弧喷涂拥有相对优势，这也是我国大多采用此法的缘由。

就喷涂技术而言，涂层的耐磨性能，主要取决于喷涂方法及喷涂材料，当喷涂方法确定为电弧喷涂之后，喷涂材料的选择最为关键。

、热喷涂技术描述热喷涂技术整整有一百年的发展历史。

它是利用电能、燃烧能或其他形式的热源，将喷涂材料熔化或加热至塑性状态，在某种装置中获取一定速度，以熔滴或塑态颗粒状态，被喷射到工件表面，形成不同功能的涂层。

喷涂材料有粉末、丝(线)材、棒材或带材等不同几何形态，材质可以是金属、非金属、陶瓷、金属陶瓷、玻璃或塑料等。

依据热源形式的不同，热喷涂技术大体可分为火焰喷涂、电弧喷涂、爆炸喷涂、等离子喷涂、超音速火焰喷涂(HVOF)及冷喷涂。

各种喷涂方法所提供的火焰温度、颗粒(熔滴)的飞行速度及其所形成涂层的有关物理性能见表1。

由表1可看到，HVOF可获得最高的结合强度和最低的孔隙率，这对涂层的抗磨性能至为关键。

热喷涂技术之所以能在电厂锅炉耐磨抗蚀方面取得成功应用，主要有下列缘由：(1) 热喷涂工艺方法较多，能提供不同工艺条件，适应于多种材料形成涂层。

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。

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。

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锅炉受热面防磨防爆检查中的相关问题处理探讨摘要：本文主要对锅炉受热面防磨防爆检查中的重点部位进行了介绍，并提出了问题处理的相关措施。

关键词：锅炉受热面；防磨防爆检查；处理锅炉受热面容易受到磨损、应力、疲劳、强度和腐蚀等损坏，进而造成锅炉四管的泄露，或者发生爆炸。

为了防止意外的发生，必须严格对锅炉受热面进行防磨防爆检查，及时预防和消除相关问题。

一、锅炉受热面磨损锅炉受热面主要是指锅炉的水冷壁、过热器、再热器和省煤器，通常也称为锅炉“四管”。

受热面的外部处于高温、磨损和侵蚀的环境，内部时刻经受着化学成分与压力的作用。

在长时间的内外作用下，就有可能发生失效、泄露和爆炸等问题。

锅炉受热面的范围比较大，其各个工作环境条件和材质不同，因而问题发生的原因、方式和机理有较大的差异，这也就造成了在锅炉受热面防磨防爆检查中存在各种各样的问题，并且十分复杂。

二、锅炉受热面防磨防爆重点检查部位及处理措施造成锅炉受热面发生泄露或者爆炸的原因较多，如磨损、应力、疲劳和强度等，这些因素都无法在线监测，在设备运行的过程中较难发觉，即便在设备进行检修时，各个问题也可能存在漏查、漏检，无法进行及时处理，而这些问题的堆积是安全的隐患。

因此需要对以下几个部分进行重点检查，及时采取预防措施并对发现的问题及时解决。

（一）水冷壁对水冷壁进行检查时，重点检查水冷壁管有无吹损，冷灰斗的水冷壁有无砸伤，燃烧器喉口处的磨损与结焦情况，水冷壁中部联箱部位的透火情况，折焰角与后墙垂直水冷壁悬吊管的焊缝情况，折焰角与左右侧墙水冷壁的焊缝处漏风情况，大包内水冷壁出口联箱处角焊缝的情况，大包内水冷壁的蠕涨情况，并对水冷壁下爬坡与侧墙的交界处和高温区进行检查。

对相关问题处理的措施主要有：1、磨损处理某个部位经常发生磨损时，首先分析其原因，可以利用超音速电弧喷涂新工艺，这样对磨损可以起到有效地控制，喷涂效果较好，在水冷壁表面形成了分泌层和保护层，起到保护作用。

2、水中联透火处理图1 水冷壁处理该处理主要集中在螺旋管全和垂直管的交界处，由于使用密封板焊接透火处理堆原有鳞片和水冷壁管造成损伤，因此可以利用密封条对鳞片处进行焊接，对密封条槽灌注打倒料（图1），起到对损伤缓解的作用。

CFB锅炉受热面防磨技术的探讨摘要：随着经济的快速发展，各行各业都取得了快速发展。

其中，CFB锅炉受热面防磨技术的发展备受关注。

许多专家学者对CFB锅炉炉膛受热面抗磨技术进行了深入的研究和实践。

他们采用了多种抗磨技术，大大提高了CFB 锅炉的使用效率和寿命。

本文详细阐述了CFB锅炉受热面磨损的原因，并对CFB 锅炉的受热面抗磨技术进行了详细的分析，希望这些抗磨技术能够不断改进，最终达到CFB锅炉长周期运行的目标。

关键词：受热面；CFB锅炉；抗磨技术；讨论前言目前，国外对CFB锅炉受热面防磨技术的研究相对成熟。

他们开发了多种CFB锅炉受热面防磨技术。

这些技术极大地提高了CFB锅炉的运行周期，为企业生产增长和经济效益做出了巨大贡献。

然而，我国CFB锅炉受热面抗磨技术还不够成熟，一些技术还停留在基础理论和实践的阶段。

其中，适应性强、污染物排放低和调节性能好是循环流化床锅炉的重要特点，正是由于这些优点，CFB锅炉被越来越多的人采用。

然而，CFB锅炉在使用过程中存在严重的磨损问题，因为它主要是高固体颗粒浓度的冲刷撞击环境下工作的，这样的工作环境加速了CFB锅炉受热面的磨损，如果我们忽视了CFB锅炉受热面磨损的处理，它将会导致严重的停炉事故，最终降低经济效益。

1、 CFB锅炉受热面防磨技术综述CFB锅炉受热面防磨技术的出现是我国技术的一大进步。

它的出现降低了许多资源的消耗，减轻了CFB锅炉受热面的磨损。

此外，CFB锅炉受热面防磨技术促进了该产业的快速发展。

然而，面对新技术，我们应该理性地分析其优缺点。

近年来，CFB锅炉受热面抗磨技术的发展受到了一定的挫折，主要表现在以下几个方面：（1）核心技术瓶颈突出。

CFB锅炉受热面抗磨技术的长期发展离不开核心技术。

然而，目前我国对CFB锅炉受热面抗磨技术的研究还处于较低水平，相关零部件和技术也被一些企业所忽视。

他们在资金投入上比较少，导致我国CFB锅炉受热面抗磨技术的研发缺乏足够的资金支持。