摘 要:论述了高速电弧喷涂技术的原理和工艺独特的地方,指出应用高速电弧喷涂技术解决电站重磨蚀器件的延寿修复问题,具备关紧的实际意义。
    网站关键词:电弧喷涂;磨蚀器件;延寿修复因为电力行业的出产独特的地方及系统运行的形式,金属器件的腐蚀与防腐蚀、磨耗与防磨耗已变成非常冒尖的矛盾。从某种意义上讲,发电系统靠得住性的高低决定于于机组关键器件的抗腐蚀和抗磨耗程度,防腐、抗磨问题目解释题决得怎么样对电力系统的安全性、靠得住性及经济效益都具备举足轻重的效用。长时期以来,广大科学技术办公者到此施行了不松懈地尽力尽量,将不一样的外表巩固技术应用于电站设施的重磨蚀器件。外表巩固技术对金属器件外表施行改性﹑巩固或修复其尺寸,不止能使整机的生存的年限得以延长,减低整机的检查修理花销,有时候还能增长机组的功能。数量多的实践证实,电弧喷涂技术作为外表巩固技术之一,是解决电站重磨蚀器件延寿修复的一种管用而经济的先进技术,已引动电力打理部门的大力关心注视。所以,在对外表涂层性能没有特别要求的事情状况下,可以认为合适而使用高速电弧喷涂技术,修复、巩固电站重磨蚀金属器件,延长其运用生存的年限,减低发电成本,对解决电站重磨蚀金属器件的早期失去效力问题,具备关紧的实际意义。
    高速电弧喷涂技术原理及其独特的地方技术原理电弧喷涂是利用2根蝉联送进的金属丝作为自耗电极,在其端部萌生电弧作为发热物体,用压缩空气将熔融了的金属丝雾化,高速喷吐到作件外表形成涂层的一种热喷涂工艺[1]。高速电弧喷涂在平常的电弧喷涂的基础上认为合适而使用拉伐尔喷嘴儿和计算机匡助预设,优化了喷枪的预设,将喷涂粒子的速度增长到超音速,并变更了粒子的雾化效果,增长了涂层品质。
    技术独特的地方高速电弧喷涂改善了雾化效果,加强了气流对粒子的加快效用,萌生了高温﹑高速﹑平均纤小的喷吐粒子喷射的流体,由此所得的涂层接合强度高﹑孔隙率低﹑外表光洁度低,比平常的电弧喷涂的涂层品质和喷涂速率高,使电弧喷涂技术升涨到一个新阶段。
    与常理电弧喷涂、亚音速火苗喷涂相形,高速电弧喷涂涂层具备以下独特的地方[2]:
    接合强度高喷涂不锈钢丝时,其涂层与基体的接合强度高达60 MPa。平常的电弧喷涂接合强度普通为20~40 MPa,普通火苗喷涂的接合强度小于20 MPa。
    孔隙率低平常的电弧喷涂的孔隙率为8百分之百~15百分之百,亚音速火苗喷涂的孔隙率普通大于6百分之百,而高速电弧喷涂的孔隙率仅为1百分之百~2百分之百。
    粒子纤小高速电弧喷涂时,其雾化粒子直径普通为5μm(不锈钢),比常理电弧喷涂的粒子直径(普通为20~40μm)小3~7倍。
    涂层团体平均细致精密因为认为合适而使用高速气流雾化,萌生了高温﹑高速﹑平均纤小的喷涂粒子,淤积到基体外表上形成细致精密、平均的涂层。
    高速电弧喷涂技术在电站重磨蚀器件中的应用电站设施在高温、高压、高转速的卑劣条件下办公,其腐蚀和磨耗坏耗极为可观,那里面大多又是极其昂贵的合金金属材料。长时期的计数数值表明,热能功设施在运出发的日期间,因为腐蚀和磨耗而亏损的金属约占设施原金属品质的8百分之百。这个之外,因为电力行业的出产独特的地方及系统运行形式,除开导致设施毁坏的直接亏损外,给社会形态带来的间接亏损更是难于计算,故而电站设施的零器件的延寿修恢复工作作显得极为关紧。
    电站重磨蚀金属器件的修复一般是在规划停机时完成,对出产无太大影响,普通喷涂修复成本仅为改易新件的20百分之百~40百分之百。修复后电站金属器件不止可以从新运用,况且其运用生存的年限还可以增长到原来的几倍以上,获得了显著的经济效益和社会形态效益,已引动电力打理部门的大力关心注视,因为这个,电站主张修复重磨蚀器件而不改易新件。
    超音速电弧喷涂用于电厂钢结构永久防腐在金属外表认为合适而使用超音速电弧喷涂锌(或铝及其合金)施行防腐处置,可保障40~60年不生锈,称为永久防腐。这是到现在为止天底下不论什么防腐技术所没有办法比拟的,美国、德国、法国等工业发达的先进国度均认为合适而使用该项技术施行永久防腐。老化电源国内对锅炉承重钢结构、变电架构、送电铁塔等关紧钢结构也施行了长效防腐处置,例如秦皇岛电厂、滦河电厂等单位的变电架构认为合适而使用高速电弧喷涂锌铝合金涂层施行防备保护,获得了显著的社会形态效益和经济效益。
    高温涂层避免锅炉“四管”爆漏年发电设施运行靠得住性报告陈述指出,在全国火电300 MW机组非规划停运意外中,锅炉设施意外约占43.8百分之百。在锅炉意外中锅炉的水冷壁管、过热器管、再热器管、省煤器管(锅炉“四管”)的爆漏意外又占领一大半。锅炉“四管”爆漏除导致设施毁坏和机组停运外,还增加了电厂临时检查修理的办公量,因机组停运而导致很大的经济亏损更是不由得不重视。
    电站锅炉“四管”在冲蚀、磨蚀和高温同时效用下,材料外表早期失去效力是导致发电厂非规划停机的主要端由,所以,锅炉“四管”的高温腐蚀和烟气冲刷磨耗已变成一个亟待解决的关键技术问题。在原有安装系统上改易失去效力、毁坏的管道的维修花销相当高,解决这一问题的经济行得通的路径是运用具备令人满意热导性的薄的防磨耗、防氧气化和防腐蚀的涂层。基于此,用高速电弧喷涂技术喷涂一种高铬镍基合金,对天津市大港电厂#3、#4炉的水冷壁施行了大平面或物体表面的大小的防腐治理,获得了令人满意的经济效果和社会形态效果。
    在电站锅炉预设中,为管用地扫除净尽锅炉受热平面或物体表面的大小灰,保障受热面保洁,导热效果令人满意,在锅炉的受热面安置了不一样方式、不一样品类的吹灰器。华能石家庄分企业投入生产开始的一段时间,因为在吹灰器运出发的日期间,吹灰回数次数多,造成受热面管壁减薄而爆管。到现在为止,认为合适而使用高速电弧喷涂技术,对该厂4台锅炉高温过热器的吹灰器近旁的管段喷涂一种高耐冲蚀的芯材,近几年锅炉从未发生吹灰器吹薄管壁而引动的锅炉“四管”爆漏[3]。
    用于电站风机叶轮金属器件的磨耗是火力发电厂除腐蚀之外的另一个较严重的问题。火力发电厂排粉风机和引风机常因磨耗而影响出力并带来次数多地设施更新、维修,严重影响了机组运行的靠得住性。为此,采取了一系列的防磨处理办法,如合理选型及气动优化预设改善气流对叶轮的翘棱均磨耗;增强磨耗部位的外表尽力照顾,即巩固处置等处理办法,况且也运用过多种外表巩固办法,例如外表堆焊耐磨材料、粘附瓷陶片、氧气电石气喷焊等,但效果都不非常理想。因为高速电弧喷涂涂层的接合强度可达50 MPa以上[4],长远于涂层克服风机离心思所需求的接合强度,因为这个可为排粉风机和引风机叶轮防磨做出贡献。国内认为合适而使用高速电弧喷涂技术在风机叶轮上喷涂一层13Cr系列耐磨涂层,增长了叶轮的耐磨性,延长了运用生存的年限,节省了检查修理花销。该项技术已在江西新余电厂、辽宁铁岭电厂等单位推广运用,获得了较好的经济效益[5][6]。
    用于汽机叶片抗水的侵蚀耐磨叶片是汽机的心脏,也是意外最多的关键器件。它的安全靠得住直接关系到汽机和整个儿电站的安全和满发。办公在湿蒸汽背景下的汽机末几级叶片常受水质点的水击、水的侵蚀;水、汽拼凑又是导致腐蚀的溯源。对于冲蚀、水的侵蚀较严重的末几级叶片,过去常认为合适而使用钎焊硬质合金的办法施行修复。这种办法因技术困难程度大,办公量大而遭受一定的限止。业已证实,采取外表处置办法,在叶片外表加上尽力照顾涂层,增长材质的特别指定的性能,达到防水的侵蚀、耐磨、抗微振的目标,是减缓叶片毁损的管用的防备保护办法之一。
    近年来,随着超音速电弧喷涂技术的迅疾进展,涂层的硬度和接合强度更高,尤其是涂层的孔隙率更低(<2百分之百)、氧气化物含量更低。参照文献[7]报导,防备保护层的抗腐蚀性与孔隙率、氧气化物含量相关。孔隙率愈低,氧气化物含量愈少,其抗腐蚀性愈好。认为合适而使用高速电弧喷涂或与堆焊联手运用,在叶片表不熟悉成一层与基体接合坚固的抗磨耐蚀防备保护涂层,取得了较好的防备保护效果。
    新能量物质领域的应用垃圾烧毁发电的完套装置一般由垃圾烧毁炉、余热锅炉、发电或热电联产系统、灰渣处置和烟气净化系统联手组成。因为垃圾成分的多样性,要求垃圾发电设施具备一定的耐腐蚀性。对于垃圾发电设施的防备保护涂层,海外最先认为合适而使用等离子堆焊Ni基自熔合金层、爆炸喷涂NiCr底层Cr表层等复合涂层对锅炉管道施行外表防高频脉冲电源备保护。随着高速电弧喷涂技术的成熟与完备,国内已着手认为合适而使用此项技术对垃圾发电设施施行外表防备保护。
    垃圾烧毁发电的社会形态效益远超过其经济价值。山东、安徽、黑龙江等省已有烧毁垃圾的热电厂投运。在经济进展的同时,垃圾处置问题一天比一天严重,垃圾处置设施的防备保护问题就显得冒尖起来,这没有疑问为高速电弧喷涂技术的应用供给了广大宽阔的用武之地。
    这个之外,用热喷涂的办法修复冲蚀、磨耗的阀座、阀芯和各类轴径已是成熟的技术。贵阳发电厂认为合适而使用高速电弧喷涂技术修再次发作电机转子轴径,获得了较好的修复效果,运用生存的年限可增长2~8倍[8]。
    总结语高速电弧喷涂技术作为一种解决电站重磨蚀器件延寿修复的高效而经济的防备保护技术,必将为我国电力工业的防腐、抗磨做出更大的贡献。研发高速电弧喷涂技术在我国电力行业具备关紧意义和广大宽阔的进展前面的景物。