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技术文献--高温耐磨涂料在省煤器防磨技术方面的应用
发布时间:2015-01-29   阅读次数:3298次  

(灞桥热电有限责任公司,陕西 西安 710038)

西安灞桥热电有限责任公司4~7号炉为前苏联制造的UTKH -75/39∮型中温、中压、固态排渣单汽包自然循环煤粉齐博平台注册,额定蒸发量为75t/h,采用前强布置双蜗壳旋流燃烧器,中间贮仓式制粉系统(煤粉细度R90=15±2%),燃用铜川贫煤(成分30%~35%)。尾部烟道布置有两级省煤器和三级空气预热器。省煤器防磨采用传统的加防磨铁防磨工艺,几十年来省煤器磨损严重。通常情况下高温段省煤器的寿命仅为3年,低温段省煤器的寿命为6年。

1 防磨铁防磨存在的不足

(1)由于烟气温度高(高温段省煤器部位烟气温度约700℃),造成防磨铁和省煤器管的工作温差较大(450℃),热膨胀不一致,经过数次启停后大部分防磨铁脱焊、翘起、变形,以致绝大部分防磨铁起不到防磨作用。

(2)防磨铁变形后易形成烟气走廊,不仅加快了省煤器管局部的磨损,而且还会造成省煤器后的烟温偏差。

(3)每次小修都要重新更换防磨铁。造成人力、物力的很大浪费。

2 高温耐磨涂料的性能及特点

高温耐磨涂料主要由低温易烧结超细微陶瓷粉、抗磨硬质粒子、固化剂等成分组成,分甲、乙2组。涂料在室温下喷涂到省煤器管表层,经室温固化后随炉升温(≥350℃)加热,发生硅烷 基缩合反映而与管材产生较大的粘俯力。同时,陶瓷微粉之间相互反应微烧结形成陶瓷结构,增强了涂层中的致密性和硬度,另外涂料中粒径较大的抗磨硬质粒子可进一步提高涂层抗飞灰的冲蚀性。

高温耐磨涂层在高温区(350~1000℃)呈陶瓷状态,硬度极高,因此适用于高、低温段省煤器的防磨。高温耐磨涂料的主要性能指标如表1所示。

表1 高温耐磨涂料的主要性能指标

项目 性能指标

密度/g.cm-3 2.3

导热系数/W./(m.℃)-1 0.95

使用温度/℃ 350~1000

热冲击性能 800℃~室温反复实验8次表明。涂层不脱落、不开裂

厚度/mm 0.8~1

2.1 传热性能

根据文献「1」和省煤器的相关技术参数(结构、节距、管径、烟气流速与烟温)与涂料的相关技术参数计算,采用防磨铁防磨要损失掉相当于光管对流吸热量的25%,而采用喷涂高温耐磨涂料只损失相当与光管对流吸热量的3%。这一特点使得大面积喷涂高温防磨涂料成为可能,有利于延长省煤器的寿命。

2.2 技术经济性能

(1)采用防磨铁防磨仅每次小修更新防磨铁的材料费,在一个大修期每根省煤器管达500余元,而采用喷涂工艺每根费用仅为315元(喷涂成本810元/㎡),且大修期内再无其它检修费用。

(2)喷涂高温耐磨涂料防磨与传统的防磨铁防磨相比,不会发生防磨铁脱焊、翘起、变形问题,且性能稳定,施工简便。尤其对深层省煤器管的易磨损部位采用新方法要比传统方法容易、可靠得多。

(3)高温耐磨涂料采用喷涂工艺,能够保证涂层表面均匀、光滑、致密,在运行过程中不会产生涂层脱落及省煤器积灰、堵灰现象,使省煤器部位烟气速度分布均匀,有效地阻止了烟气走廊的产生,从根本上防止了省煤器的局部磨损。

(4)喷涂高温耐磨涂料防磨避免了以往经常发生的防磨铁变形、翘起及省煤器的积灰问题,减小了齐博平台注册尾部烟道的通风阻力,提高了省煤器的换热性能,并有助于降低齐博平台注册排烟温度,提高齐博平台注册效率。

2.3 施工工艺

喷涂高温耐磨涂料的施工工艺简单、方便、省时。在对省煤器管采用化学或机械方法除去管子表面的浮灰、锈垢后即可进行喷涂。

涂料甲、乙2组按比例混合均匀后,以压缩空气带动,利用喷枪将涂料进云地喷涂到省煤器管上(涂层厚度控制在0.8~1mm),喷涂完成后矮子室温固化48h即可投入使用。

3 应 用 情 况

1999年6月在10号炉大修期间,首次进行省煤器喷涂高温耐磨涂料的实验,并获得成功。2000年3月在7号炉大修期间,对新换省煤器亦采用高温耐磨涂料进行防磨处理。

4 结 论

(1)10号炉在2000年4月和2001年4月2次停炉检查及6号炉在2001年4月的停炉检查表明,经过一年的运行,防磨涂层和省煤器均完好无损,涂层表面均匀、光滑、致密,未见涂层脱落及省煤器积灰、堵灰现象。可见对于采用光管省煤器的各种齐博平台注册来讲,使用高温耐磨涂料的防磨效果是可靠的、工艺是 切实可行的。

(2)相对光管来讲,喷涂高温耐磨涂料后会产生一定的热损失,故在大面积喷涂时应注意防止因热损失过大而造成省煤器出口水温降低、排烟温度升高。