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技術文獻

技術文獻--高溫耐磨涂料在省煤器防磨技術方面的應用
發布時間:2015-01-29   閱讀次數:3841次  

(灞橋熱電有限責任公司,陜西 西安 710038)

西安灞橋熱電有限責任公司4~7號爐為前蘇聯制造的UTKH -75/39∮型中溫、中壓、固態排渣單汽包自然循環煤粉鍋爐,額定蒸發量為75t/h,采用前強布置雙蝸殼旋流燃燒器,中間貯倉式制粉系統(煤粉細度R90=15±2%),燃用銅川貧煤(成分30%~35%)。尾部煙道布置有兩級省煤器和三級空氣預熱器。省煤器防磨采用傳統的加防磨鐵防磨工藝,幾十年來省煤器磨損嚴重。通常情況下高溫段省煤器的壽命僅為3年,低溫段省煤器的壽命為6年。

1 防磨鐵防磨存在的不足

(1)由于煙氣溫度高(高溫段省煤器部位煙氣溫度約700℃),造成防磨鐵和省煤器管的工作溫差較大(450℃),熱膨脹不一致,經過數次啟停后大部分防磨鐵脫焊、翹起、變形,以致絕大部分防磨鐵起不到防磨作用。

(2)防磨鐵變形后易形成煙氣走廊,不僅加快了省煤器管局部的磨損,而且還會造成省煤器后的煙溫偏差。

(3)每次小修都要重新更換防磨鐵。造成人力、物力的很大浪費。

2 高溫耐磨涂料的性能及特點

高溫耐磨涂料主要由低溫易燒結超細微陶瓷粉、抗磨硬質粒子、固化劑等成分組成,分甲、乙2組。涂料在室溫下噴涂到省煤器管表層,經室溫固化后隨爐升溫(≥350℃)加熱,發生硅烷 基縮合反映而與管材產生較大的粘俯力。同時,陶瓷微粉之間相互反應微燒結形成陶瓷結構,增強了涂層中的致密性和硬度,另外涂料中粒徑較大的抗磨硬質粒子可進一步提高涂層抗飛灰的沖蝕性。

高溫耐磨涂層在高溫區(350~1000℃)呈陶瓷狀態,硬度極高,因此適用于高、低溫段省煤器的防磨。高溫耐磨涂料的主要性能指標如表1所示。

表1 高溫耐磨涂料的主要性能指標

項目 性能指標

密度/g.cm-3 2.3

導熱系數/W./(m.℃)-1 0.95

使用溫度/℃ 350~1000

熱沖擊性能 800℃~室溫反復實驗8次表明。涂層不脫落、不開裂

厚度/mm 0.8~1

2.1 傳熱性能

根據文獻「1」和省煤器的相關技術參數(結構、節距、管徑、煙氣流速與煙溫)與涂料的相關技術參數計算,采用防磨鐵防磨要損失掉相當于光管對流吸熱量的25%,而采用噴涂高溫耐磨涂料只損失相當與光管對流吸熱量的3%。這一特點使得大面積噴涂高溫防磨涂料成為可能,有利于延長省煤器的壽命。

2.2 技術經濟性能

(1)采用防磨鐵防磨僅每次小修更新防磨鐵的材料費,在一個大修期每根省煤器管達500余元,而采用噴涂工藝每根費用僅為315元(噴涂成本810元/㎡),且大修期內再無其它檢修費用。

(2)噴涂高溫耐磨涂料防磨與傳統的防磨鐵防磨相比,不會發生防磨鐵脫焊、翹起、變形問題,且性能穩定,施工簡便。尤其對深層省煤器管的易磨損部位采用新方法要比傳統方法容易、可靠得多。

(3)高溫耐磨涂料采用噴涂工藝,能夠保證涂層表面均勻、光滑、致密,在運行過程中不會產生涂層脫落及省煤器積灰、堵灰現象,使省煤器部位煙氣速度分布均勻,有效地阻止了煙氣走廊的產生,從根本上防止了省煤器的局部磨損。

(4)噴涂高溫耐磨涂料防磨避免了以往經常發生的防磨鐵變形、翹起及省煤器的積灰問題,減小了鍋爐尾部煙道的通風阻力,提高了省煤器的換熱性能,并有助于降低鍋爐排煙溫度,提高鍋爐效率。

2.3 施工工藝

噴涂高溫耐磨涂料的施工工藝簡單、方便、省時。在對省煤器管采用化學或機械方法除去管子表面的浮灰、銹垢后即可進行噴涂。

涂料甲、乙2組按比例混合均勻后,以壓縮空氣帶動,利用噴槍將涂料進云地噴涂到省煤器管上(涂層厚度控制在0.8~1mm),噴涂完成后矮子室溫固化48h即可投入使用。

3 應 用 情 況

1999年6月在10號爐大修期間,首次進行省煤器噴涂高溫耐磨涂料的實驗,并獲得成功。2000年3月在7號爐大修期間,對新換省煤器亦采用高溫耐磨涂料進行防磨處理。

4 結 論

(1)10號爐在2000年4月和2001年4月2次停爐檢查及6號爐在2001年4月的停爐檢查表明,經過一年的運行,防磨涂層和省煤器均完好無損,涂層表面均勻、光滑、致密,未見涂層脫落及省煤器積灰、堵灰現象??梢妼τ诓捎霉夤苁∶浩鞯母鞣N鍋爐來講,使用高溫耐磨涂料的防磨效果是可靠的、工藝是 切實可行的。

(2)相對光管來講,噴涂高溫耐磨涂料后會產生一定的熱損失,故在大面積噴涂時應注意防止因熱損失過大而造成省煤器出口水溫降低、排煙溫度升高。

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