一種提高燃煤鍋爐受熱面管道抗煙氣腐蝕性能的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種提高燃煤鍋爐受熱面管道抗煙氣腐蝕性能的方法，通過在管道上纏繞、粘貼耐蝕合金薄帶(不大于500微米)，達到即不影響受熱面的傳熱效率，又能顯著提高管道煙氣側(cè)抗高溫腐蝕、沖刷磨損性能的目的。本發(fā)明可用于鍋爐水冷壁、過熱器、再熱器、省煤器等受熱面部件。與目前采用的熱噴涂，施加防磨瓦、套管等方法相比，本發(fā)明操作簡單，導熱效率高，成本低，使用壽命長等有點。
【專利說明】一種提高燃煤鍋爐受熱面管道抗煙氣腐蝕性能的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種抗煙氣腐蝕的方法，具體涉及一種提高燃煤鍋爐受熱面管道抗煙氣腐蝕性能的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]鍋爐的水冷壁、過熱器、再熱器、省煤器管子及其吊掛零件與鍋爐燃燒煙氣直接接觸，腐蝕問題極為嚴重，由此導致發(fā)生泄漏和爆破事故，是威脅電廠鍋爐安全運行的重要因素之一，因而必須給予充分的重視。同時，煙氣側(cè)的抗腐蝕性能也是鍋爐管道選材的中指標
之一 O
[0003]鍋爐受熱面的煙氣側(cè)腐蝕是一個較為復雜的物理化學過程。此類腐蝕在受熱面管道上廣泛存在，而且種類多樣。包括:1)高溫腐蝕。通常包括硫化物型高溫腐蝕和硫酸鹽型高溫腐蝕兩大類；2)機械沉積。由于水冷壁表面的粗糙和各種引力的作用，使細粒飛灰堆積而形成疏松的灰污層；3)粘結(jié)沉積物。由于灰中堿金屬氧化物在高溫煙氣中的升華，遇冷凝結(jié)在水冷壁或灰層中灰粒相互產(chǎn)生化學作用，形成低熔點化合物形成粘性沉積物；4)燒結(jié)性積灰。由于高溫生化后凝結(jié)在水冷壁上的堿金屬氧化物與煙氣中的三氧化硫、氧化鋁、氧化鐵等發(fā)生化學反應，形成各種硫酸鹽；或是煤燃燒時釋放出來的鈉和鉀與煙氣中的三氧化硫反應生成汽態(tài)的硫酸鈉和硫酸鉀，擴散及凝結(jié)在溫度較低的管壁上；5)熔渣層。沾污灰層表面溫度較高，且粗糙，熔化灰粒極易在上面結(jié)渣。粘結(jié)灰層由于得不到冷卻，表面是熔化狀態(tài)，更易不斷粘結(jié)灰粒，使灰渣層變厚，溫度更高，直接表面熔化成液態(tài)渣流走，達到平衡為止。
[0004]在鍋爐運行中以上的幾種的沾污和結(jié)渣過程是交叉進行的，但并不一定幾種類型同時存在，主要與煤種、爐內(nèi)氣氛及燃燒工況有關(guān)。例如:實際管材表面多相反應產(chǎn)生的SO3濃度是變化的；實際灰沉積物中溫度梯度很大；另外，燃煤鍋爐受熱面的飛灰磨損，不但要造成受熱面的頻繁更換。使發(fā)電成本增加，而且還將造成受熱面的泄漏或爆管事故，危害很大。受熱面的飛灰磨損一般都帶有局部的性質(zhì)，在煙速高的煙氣走廊區(qū)和灰粉濃度大的區(qū)域，通常磨損較嚴重，從被磨損管子的周界來看，磨損程度也是不均勻的針對受熱面的腐蝕問題，解決的方法通常是改變?nèi)紵O(shè)計或采用防腐蝕層以緩解腐蝕。根據(jù)電站鍋爐的運行經(jīng)驗，普遍采用的防腐蝕層為熱噴涂耐蝕(耐磨)材料，蓋防磨瓦(板)，耐蝕套管、高溫涂料等措施。
[0005]專利《一種超超臨界鍋爐用熱噴涂絲材》(200910082746.0)發(fā)明了一種超超臨界鍋爐用熱噴涂絲材，發(fā)明了一種用于超超臨界鍋爐高溫過熱器及再熱器部位防護的高強耐磨熱噴涂絲材。是以低碳鋼帶或不銹鋼帶為絲材外皮，絲芯中添加有CrB2和SiC混合物粉末；CrB2和SiC混合物粉末在絲芯中的含量為:22-50wt%。該發(fā)明制作的涂層防磨抗沖蝕效果很好，但涂層主體成分為不銹鋼，其抗硫化腐蝕性能比較差，同時噴涂涂層在服役過程中易剝落，且在維護焊接過程中，涂層會影響焊接質(zhì)量。專利《抗高溫硫腐蝕噴涂粉芯線材》(201010537078.9)發(fā)明了 一種抗高溫硫腐蝕噴涂粉芯線材，藥芯成分質(zhì)量百分含量范圍為:金屬鉻:30?70% ;鎳:6?15% ;硼鐵:10?20% ;硅鐵:5?10% ;鋁:5?10% ;銅:2?10% ;稀土:2?5%。該噴涂材料適用于碳鋼、鐵素體鋼等熱膨脹系數(shù)較小的鋼管，而對于奧氏體鋼，高溫合金等熱膨脹系數(shù)較大的鋼管不適用，易脫落。專利《耐高溫防磨涂料》(02112893.6)發(fā)明了一種用于火力發(fā)電廠鍋爐受熱面的金屬管壁上的耐高溫防磨涂料。通過將重量30%至40%甲料和占總重量60%至70%乙料組成。其中，甲料為復合磷酸鹽結(jié)合劑，由雙氫磷酸鋁、硅溶膠、鉀水玻璃混合加熱反應冷卻后制得；乙料為混合粉料，由白剛玉細粉、白剛玉超微粉、棕剛玉細粉、棕剛玉超微粉、紅柱石、硅線石、生粘土、硼砂、六偏磷酸鈉混合均勻制成。涂層經(jīng)常溫養(yǎng)護及高溫固化，即形成一層表面光滑、耐磨性能好的防磨涂料。該技術(shù)能起到保護鍋爐爐管免受高溫高速煙氣流的沖刷，無法阻止管道的高溫氧化腐蝕，且鍋爐啟停過程易脫落。
[0006]除了涂層技術(shù)以外，覆蓋防磨瓦也是電廠常用的耐蝕、防磨手段之一。防磨瓦一般由碳鋼，錳鋼制成，成本相對較低。專利《鍋爐埋管防磨瓦》(200920088355.5)發(fā)明了一種鍋爐埋管防磨瓦，其基本結(jié)構(gòu)是呈半圓形，其一端設(shè)計有凹槽，另一端為企口平端，瓦片的平端可插入前一片的凹槽中，依次連接，可有效防止埋管的沖刷磨損。專利《鍋爐省煤器防磨損裝置》(201220138687.1)發(fā)明了一種由弧形防磨瓦、省煤器排管、大防磨板、小防磨板、穿墻防磨板、耐熱鋼筋、拉筋組成的防磨裝置，通過不同形狀防磨瓦的合理銜接，達到管道表面完全覆蓋的目的。但是無論如何防磨瓦的設(shè)計如何，在瓦片的安裝過程中需要通過大量的焊接技術(shù)，這不僅增加了維護工作的難度，同時直接在管道上點焊也會有損管道的壽命。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，提供了一種提高燃煤鍋爐受熱面管道抗煙氣腐蝕性能的方法，該方法可以有效的提高燃煤鍋爐受熱面管道抗煙氣腐蝕性能，進而提高燃煤鍋爐受熱面管道的壽命。
[0008]為達到上述目的，本發(fā)明所述的提高燃煤鍋爐受熱面管道抗煙氣腐蝕性能的方法具體操作為:除去燃煤鍋爐受熱面管道的外壁上的結(jié)焦及腐蝕層，然后通過粘接劑在燃煤鍋爐受熱面管道的外壁上纏繞或貼合耐蝕合金薄帶，所述耐蝕合金薄帶的成分為40-80%的N1、15-55%的鋁、O?5%的雜質(zhì)，耐蝕合金薄帶的厚度大于等于100微米且小于或等于500微米。
[0009]所述粘接劑為硅酸鋁或磷酸鹽。
[0010]通過機械的方式除去燃煤鍋爐受熱面管道的外壁上的結(jié)焦及腐蝕層。
[0011]本發(fā)明具有以下有益效果:
[0012]本發(fā)明所述提高燃煤鍋爐受熱面管道抗煙氣腐蝕性能的方法在對燃煤鍋爐受熱面管道處理的過程中，通過粘接劑在燃煤鍋爐受熱面管道的表面纏繞或貼合耐蝕合金薄帶，耐蝕合金薄帶中Al含量為15-55%，厚度薄、易纏繞及粘貼，含Al量高，進而使耐蝕合金薄帶具有高抗氧化級耐腐蝕性能，進而在不影響受熱面的傳熱效率的同時提高燃煤鍋爐受熱面管道的使用壽命。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為本發(fā)明中實施例一、實施例二及實施例四中耐蝕合金薄帶纏繞過程的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖2為本發(fā)明中實施例三中耐蝕合金薄帶粘合過程的結(jié)構(gòu)示意圖?！揪唧w實施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步詳細描述:
[0016]實施例一
[0017]參考圖1，當燃煤鍋爐受熱面管道為過熱器時，所述提高燃煤鍋爐受熱面管道抗煙氣腐蝕性能的方法具體操作為:除去燃煤鍋爐受熱面管道的外壁上的結(jié)焦及腐蝕層，然后通過粘接劑在燃煤鍋爐受熱面管道的外壁上按螺旋方式纏繞耐蝕合金薄帶，所述耐蝕合金薄帶的成分為80%的N1、15%的鋁及5%的雜質(zhì)，耐蝕合金薄帶的厚度為500微米。
[0018]所述粘接劑為硅酸鋁。
[0019]通過機械的方式除去燃煤鍋爐受熱面管道的外壁上的結(jié)焦及腐蝕層。
[0020]實施例二
[0021]參考圖1，當燃煤鍋爐受熱面管道為再熱器時，所述提高燃煤鍋爐受熱面管道抗煙氣腐蝕性能的方法具體操作為:除去燃煤鍋爐受熱面管道的外壁上的結(jié)焦及腐蝕層，然后通過粘接劑在燃煤鍋爐受熱面管道的外壁上纏繞耐蝕合金薄帶，所述耐蝕合金薄帶的成分為40%的N1、55%的鋁、5%的雜質(zhì)，耐蝕合金薄帶的厚度為500微米。
[0022]所述粘接劑為磷酸鹽。
[0023]通過機械的方式除去燃煤鍋爐受熱面管道的外壁上的結(jié)焦及腐蝕層。
[0024]實施例三
[0025]參考圖2，當燃煤鍋爐受熱面管道為水冷壁時，所述提高燃煤鍋爐受熱面管道抗煙氣腐蝕性能的方法具體操作為:除去燃煤鍋爐受熱面管道的外壁上的結(jié)焦及腐蝕層，然后通過粘接劑在燃煤鍋爐受熱面管道的外壁上沿軸向貼合耐蝕合金薄帶，所述耐蝕合金薄帶的成分為70%的N1、28%的鋁及2%的雜質(zhì)，耐蝕合金薄帶的厚度為250微米。
[0026]所述粘接劑為硅酸鋁。
[0027]通過機械的方式除去燃煤鍋爐受熱面管道的外壁上的結(jié)焦及腐蝕層。
[0028]實施例四
[0029]參考圖1，當燃煤鍋爐受熱面管道為省煤器時，所述提高燃煤鍋爐受熱面管道抗煙氣腐蝕性能的方法具體操作為:除去燃煤鍋爐受熱面管道的外壁上的結(jié)焦及腐蝕層，然后通過粘接劑在燃煤鍋爐受熱面管道的外壁上螺旋纏繞耐蝕合金薄帶，所述耐蝕合金薄帶的成分為60%的Ni及40%的鋁，耐蝕合金薄帶的厚度為100微米。
[0030]所述粘接劑為磷酸鹽。
[0031]通過機械的方式除去燃煤鍋爐受熱面管道的外壁上的結(jié)焦及腐蝕層。
[0032]利用本發(fā)明所述方法在某600°C超超臨界機組鍋爐管道的應用:
[0033]
【權(quán)利要求】
1.一種提高燃煤鍋爐受熱面管道抗煙氣腐蝕性能的方法，其特征在于，具體操作為:除去燃煤鍋爐受熱面管道的外壁上的結(jié)焦及腐蝕層，然后通過粘接劑在燃煤鍋爐受熱面管道的外壁上纏繞或貼合耐蝕合金薄帶，所述耐蝕合金薄帶的成分為40-80%的N1、15-55%的鋁、O?5%的雜質(zhì)，耐蝕合金薄帶的厚度大于等于100微米且小于或等于500微米。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高燃煤鍋爐受熱面管道抗煙氣腐蝕性能的方法，其特征在于，所述粘接劑為硅酸鋁或磷酸鹽。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高燃煤鍋爐受熱面管道抗煙氣腐蝕性能的方法，其特征在于，通過機械的方式除去燃煤鍋爐受熱面管道的外壁上的結(jié)焦及腐蝕層。
【文檔編號】F28F19/00GK103925612SQ201410155119
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2014年4月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月17日
【發(fā)明者】魯金濤, 楊珍, 谷月峰, 趙新寶, 袁勇, 嚴靖博, 尹宏飛 申請人:西安熱工研究院有限公司