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碳化铬涂层在循环流化床锅炉上的应用
2006年7月24日 9:2  
 

摘要 本文对NiCr/Cr3C2涂层的性能、结构及组成做了简介,并介绍了这种涂层材料在循环流化锅炉上的应用及其使用效果。
关键词 循环流化床锅炉 超音速电弧喷涂 涂层 应用

1、前言

我国火电厂锅炉和工业锅炉以燃煤为主。其中循环流化床锅炉普遍燃用劣质煤,含灰量和含硫量均较高,锅炉“四管”(水冷壁管、过热器管、再热器管、省煤器管——简称锅炉“四管”)工作在高温高压及受烟气腐蚀和冲蚀的恶劣环境中,极易产生高温腐蚀及磨损,致使管壁减薄。锅炉管壁因高温腐蚀和磨损,每年减薄量约1.5mm左右。锅炉“四管”减薄后的直接危害是导致锅炉“四管”泄露爆管事故。据调查,我国火力发电厂100MW以上机组由于腐蚀和冲蚀使锅炉管壁减薄,导致锅炉爆管事故而造成的停机抢修时间约占整个机组非计划停用时间的40%左右,占锅炉设备本身非计划停用时间的70%以上。锅炉的突发性爆管事故一方面直接严重危害电厂安全及稳定发电,另一方面给电厂造成极大的经济损失,已成为锅炉安全运行中一个急待解决的问题。

为了减缓锅炉的高温腐蚀和磨损,随着表面工程技术的发展,各种先进涂层防护技术不断被开发并逐步运用到锅炉管上,使锅炉“四管”的防腐耐磨技术进入了实用化阶段,锅炉“四管”喷涂技术得到了广泛应用。

目前超音速电弧喷涂是锅炉“四管”耐磨防护最先进的现场喷涂技术,涂层材料主要有FeCrAl合金、NiCr合金、NiCrTi合金及NiCr/Cr3C2金属陶瓷材料。本文主要介绍NiCr/Cr3C2金属材料及其在循环流化床锅炉上的实际应用。

2、涂层的主要性能

NiCr/Cr3C2金属材料由两种不同性能的组分构成:其中NiCr合金具有良好的耐热耐蚀性,常用的成分是80%Ni/20%Cr;而Cr3C2是Cr-C系中最常见与最重要的一种化合物,熔化温度为1810℃,在金属碳化物中它的抗氧化能力最强,在空气中只有在1100℃~1400℃才开始显著氧化,在高温条件下仍然保持相当高硬度。Cr3C2还具有很强的耐蚀性和耐磨性,在稀硫酸溶液中是1Crl8Ni9Ti不锈钢耐蚀性的30倍,而在蒸汽中则是Co-WC合金的50倍。用NiC