热喷涂技术在电厂的应用

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1 电厂锅炉“四管”的防腐蚀、抗冲蚀
; S3 ?, s+ v. a- Z& Q3 r火力发电厂中，高温、高压、锅炉的水冷壁管、过热器管、再热器管、省煤气管（简称四管）常因高温腐蚀和磨损而减薄，更换新的管子既费时有昂贵，如果造成“四管”泄露爆管事故，会增加电厂临时性检修和大修的工作量，给电厂带来很大的经济损失。据资料统计，1982~1985年间全国50MW以上火力发电厂共发生锅炉事故949起，其中“四管”泄露爆管事故就占305起，占事故总数的32%，由此可见，锅炉受热面“四管”的高温腐蚀是影响锅炉安全的主要原因，它已成为火电厂安全运行中一个急待解决的技术难题。
从80年代初，国外就进行了一系列旨在设计一种材料/应用系统，能对锅炉管道提供长期的保护（3~5年内不用修理）。方案的目标是发展一种涂层，该涂层不剥落、损耗速率小于未保护钢管的10%，并且相对于更换锅炉管道在经济上更有效益。经过多年研究，并经实验试验和现场应用考核，已获得了可喜的成绩，涂层厚度年平均损失率最好可达0.025mm，工作寿命可达5~10年，大大提高了“四管”的工作寿命，目前在美国、英国、日本、加拿大、德国等国家已广泛采用多种涂层对锅炉的“四管”进行防护。
我国电厂锅炉“四管”采用涂层防护起步较晚，开始全国也仅上海、张家港、山东等少数电厂采用了喷焊、高速火焰喷涂等工艺对锅炉“四管”进行了防护，但毕竟迈出了可喜的一不。随着电力工业的不断发展和热喷涂技术的不断深入人心，特别是热喷涂技术本身近年来的不断进步与提高，采用热喷涂技术对锅炉“四管”进行防护的工作必将受到有关部门的重视，并获得更多的应用。例如，为解决“四管”腐蚀问题，西北电管局科技处分别于1990年、1992年两次下达技术开发项目，由西北电力机械厂、秦岭电厂、韩城电厂在有关热喷涂专业单位的协同下共同进行锅炉受热面“四管”的防腐研究工作，他们采用NiAl涂层作为粘结底层，以NiCrAl涂层为工作层，表面采用高温涂料封孔，该涂层系统在工厂的工业试验中获得了较好的防护效果，年磨损率为0.04mm。工作寿命可达两个大修期（6年）给电厂带来显著的经济效益。
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; B1 u' ~2 [% n: v1 S+ Q/ `2 气轮机叶片的热喷涂强化和修复
$ h% z% Y6 c9 K3 a2 p叶片是气轮机的心脏，也是事故最多的关键部件，美国电厂气轮机强迫停运率的70%与叶片损坏有关，叶片事故引起的损失往往占全部损失的一半。因此，它的安全可靠直接关系到气轮机和整个电站的安全、满发。由于电力是国民经济的命脉，全世界的电力约有75%来自火电站中的锅炉—汽轮机—发电机以及核电站中的反映堆—汽轮机—发电机。因此，提高汽轮机叶片的安全可靠性对于满足不断增长的电力需求，适应国民经济的发展有着不容忽视的作用。此外，在诸如石油、化工、轻工等重要经济部门中，采用工业汽轮机作为全厂关键动力设备的现代化大型企业日益增多，而由于汽轮机叶片损坏造成工厂全面停产，其后果是十分严重的。
汽轮机叶片的损坏原因是多方面的，除了从改进设计制造、优化电站运行等方面来减轻叶片的损坏外，采用表面处理方法，在叶片表面加上保护涂层，以提高材质的特定性能，达到防水蚀、耐磨、抗微振，从而延长叶片寿命的目的，亦是减轻叶片损坏的有效方法之一，进口汽轮机中就有采用爆炸喷涂Cr3C2—NiCr、TiC—NiCr以及WC—NiCr喷涂层防护叶片的实例。我国从80年代开始相继有采用等离子喷涂方法制备CoCrW合金涂层修复和强化石油化工行业用工业烟气轮机叶片的实例，随着热喷涂技术的不断进步，80年代后期发展了高效的高速火焰喷涂技术和设备，采用该技术进行汽轮机叶片表面涂层的制备，必将获得更好的防护效果。

) ~# g" O8 y6 i* }3 磨损件的热喷涂强化和修复
& r8 q' v% s  W$ I- Z金属部件的磨损是电厂除腐蚀以外的另一个严重问题，每年主、辅机的大量金属零部件，如排粉风机叶片、引风机叶片、各种轴（如磨煤机齿轮轴、引风机主轴、排粉风机主轴、球磨机电机轴……等）、轴套、各种泵类的轴及轴套、各种阀门等均会由于磨损而引起机械设备运行效率低，工件更新与维修频繁，耗能增加，近年来国内许多单位都采用热喷涂（焊）、电刷镀等方法对米孙的金属零件进行修复或对新部件喷涂涂层进行预保护，不但大大提高了设备的使用寿命，甚至可以使得原已报废丢弃于仓库的设备“起死回生”重新投入使用。特别是进口设备零部件的修复还为国家节省了大量外汇。由于电力行业的装备大都是大型而昂贵的，因此，修复后带来的巨大经济效益是十分明显的，是不容置疑的，目前热喷涂技术在电厂提高备品品质，提高进口机组备件国产化水平、保证检修、缩短检修期、提高设备运行水平以及解决难题中的作用已为人们所认识，可以预见，热喷涂技术在电力工业中的应用将会越来越广泛和深入。
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4 热喷涂（焊）为小水电服务
2 d6 Q' x$ E+ x6 m! `8 R' {水电站存在的严重问题是水轮机过流部件的汽蚀破坏和泥砂磨损破坏，由于水质的不同，破坏的速度和程度也不相同，有部分水电站一个供水期下来就得停机更换新备件，这不仅影响水轮机的安全运行发电，增加检修周期增大检修费用，而且还严重影响电力供应，因此，如何延长水轮机的使用寿命，确保水电站的安全、经济地运行是多年来我国水电建设中的重要科研课题之一。
- r# _; T: s+ ~- y' c8 _& o' j多年来我国科技工作者和电站职工为解决这一难题共同进行了大量工作，他们采用热喷涂技术对水轮机的有关部件进行预保护，取得了成功的施工工艺经验，而且使用效果十分显著，该技术已于1985年由甘肃省科委、甘肃省水利厅主持通过了现场技术鉴定。
其具体效果举例如下：
7 c8 b; ?/ P5 |- P/ W8 k宁夏泄湖峡水电站，位于黄河支流大夏河下游，因水中泥砂含量大，造成水轮机底环、顶盖、导叶、主轴等严重磨损影响机组运行发电，经热喷涂工艺修复，一号机主轴（长2.5mm，直径310mm，约2吨）轴颈部位磨损区长达540mm，修复后运行25900小时后，涂层仍完好无损。
( ]/ ^; {# x- L! X' Q0 X, w天水地区红崖电站，何家堡电站，由于水中泥砂含量大，设备损坏严重，一台新转轮运行10000小时就得报废，其他过流部件全部都得修补，使得电站维修费用不断增加，最高可达电站总收入的四分之一，84年对即将报废的5台1000千瓦机组的转轮，导叶、前后端盖进行喷焊修复，取得了满意的效果，红崖电站修复后装机运行一年多，涂层完好无损，机组云心稳定，效率提高，在水头、流量相同的情况下，84年法典65万度增长85%，单机出力又修复前的700千瓦上升到860千瓦，提高22.8%，并且机组延长使用寿命3~5倍，并节约维修费用1.3万元。
: ^1 |; D( K- \3 p我国小水电站在祖国大地星罗棋布，我国小水电站的设备制造和电站建设的经验引起了国际上的注意并获得好评，相信热喷涂技术在我国水电站建设事业中会有所作为的。
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5 热喷涂在新能源领域的应用
/ {& _0 Q2 ^% r6 o7 \6 F5 G随着经济的发展和人们生活水平的提高，城市生活垃圾以很高的速度年年递增，垃圾掩埋、垃圾堆放不仅占地，而且造成地下水资源的污染和空气污染，长期堆放引起沼气爆炸也时有发生，在一些经济发达的大城市，生活垃圾已经成为继能源、交通、住房之后的又一急待解决的大难题。
城市垃圾—能源工厂实行高科技焚烧发电，在国外已作为一种先进的技术成熟应用，生活垃圾能源化有利于与常规能源（煤、油、天然气）互补，特别是在垃圾成灾又电力短缺的情况下，垃圾发电的社会效益远远超过其经济价值。
垃圾焚烧发电的整套装置通常由垃圾焚烧炉、余热炉、发电或热电联产系统、灰渣处理和烟气净化系统四大部分组成，由于垃圾成分的多样性，因此要求焚烧垃圾发电设备具有一定的耐腐蚀性，对于垃圾发电设备的防护涂层，国外资料已有报导，如采用等离子喷焊Ni基自熔合金，爆炸喷涂NiCr底层Cr表层多层系统等对锅炉管进行防护等。

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感谢楼主的介绍,了解了气轮机叶片可以热喷涂修复了.