超音速电弧喷涂在电厂中的应用

在我国，80%以上的电力来源于火力发电，发电厂锅炉管道的热腐蚀、冲蚀问题是长期困扰发电厂的重要经济和技术问题，它引起的锅炉爆管、泄露造 成的经济损失和社会影响是十分巨大的。采用电弧喷涂技术对管道进行防腐、 防磨处理是目前国际社会上公认的解决这一 问题的最有效的方法，而超音速电 弧喷涂技术在这一领域应用具有一定的开创性。

1、 在“锅炉四管”中的应用

电厂锅炉管，包括水冷壁、过热器管道、再热器管道、省煤器管道(简称锅炉四管)等工作环境恶劣，长期处在硫化腐蚀、高温氧化、粒子冲蚀环境中， 且燃烧产物形成的Na₂SO、K₂SO₄         等沉积于管壁表面，所以锅炉管道同时受到中 温氧化、中温冲刷磨损和熔盐热腐蚀，由此造成的损失巨大。

为解决锅炉四管的磨损腐蚀失效，在国内，采用热喷涂技术，例如美国、瑞典、德国、英国、 日本、前苏联等，在锅炉水冷壁、省煤器等部件上，喷涂 不同的合金涂料，对减缓锅炉管子的磨损腐蚀，延长大修期，都取得了明显的 效果。在国内，热喷涂技术已在电厂中广泛应用，如秦岭电厂、内江发电总厂、 宜宾发电总厂、山东滕州武所屯新建电厂、山东宁阳华丰热电厂，以及山东石 横发电厂、费县发电厂等在锅炉及辅机上喷涂相应的涂层，对延长锅炉寿命， 提高机组运行可靠性能上，取得了明显效果。

国外经过十多年的探讨，对八十余种合金进行了研究，美国TAFA  公司最终推出的45CT 合金丝得到良好的效果。该合金丝采用双丝电弧枪喷涂，可在 四管壁上形成一层致密的耐高温、防磨、耐腐蚀涂层，从而有效地保护锅炉四 壁。45CT 材料在高温下能形成一层致密的氧化膜涂层，涂层抗硫化物侵蚀的 能力相当于碳钢的60倍，其热膨胀系数与碳钢接近，可防止涂层脱落。与粉末 喷涂相比沉积率高，污染少，而且由于它的特殊组元在喷涂瞬间也能发生放热 反应，因此涂层与基体之间有自结合效果。

45CT 单层防护涂层使用5年以上仍然完好，9年以上基本无磨损、腐蚀和剥落，其缺点是价格昂贵。国家NiCr 合金、陶瓷相合金喷涂丝材，在涂层性能基本达 到45CT 涂层性能指标的前提下，价格大为降低，便于推广。

2、 在排粉机叶片上的应用

电厂锅炉的吸、排粉风机叶轮在工作过程中受到煤粉的冲刷产生严重的磨损，使用寿命低， 一般情况下使用六个月到一年需要更换，它一方面增加了备件的费 用，另一方面由于更换叶轮停炉而造成巨大的经济损失。目前使用的强化工艺方 法主要有堆焊法、氧乙炔喷焊法，但两种方法都存在着种种缺陷，氧乙炔喷焊法 是近几年才发展起来的一种强化方法，其主要利用氧乙炔喷焊法，在叶轮表面喷 焊镍基合金，其特点是设备简单、工艺灵活，操作方便，喷焊层与基体结合牢固， 喷焊后叶轮的使用寿命至少提高3倍左右，具有显著地经济效益。

3、 其它方面的应用

除上述的应用外，热喷涂技术尤其是电弧喷涂技术在电厂的磨煤机系统、吸 排风机叶轮，汽轮机缸盖等方面有着广泛的应用。

4、 喷涂工艺

喷涂工艺主要包括两个部分：表面预处理和喷涂。

对于水冷壁等外表面，在现场施工时， 一般采用喷砂进行预处理，通过喷砂去除管道表面的氧化物，使得喷涂基体表面变得洁净，提高涂层的结合强度。喷涂时采用超音速电弧喷涂技术，喷涂涂层厚度一般为0.6～1.0mm 左右，喷涂距离为150～200mm,  喷涂角度最好为90度。