1 锅炉风机叶片磨损的危害及其防护技术现状

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1、1锅炉风机叶片磨损的危害及其防护技术现状   众所周知，火力发电厂动力机组的四管(省煤器管、再热器管、过热器管、水冷壁管)爆管泄漏是导致非计划停炉的重要原因之一［1］，但引风机叶片、排粉机叶片及蜗壳、烟道、吹灰口等处的磨损和腐蚀也非常严重，引风机、排粉机的高速旋转或煤灰的二相粒子气流与其发生相对运动，其中的硬质二相粒子对风机叶轮叶片碰撞和相对运动导致冲蚀磨损，经常会影响电厂机组的正常运行。如引风机叶片的磨损势必造成风机丧失动平衡，影响出力，成为锅炉安全运行的隐患，严重影响火力发电厂运行的可靠性和经济性。为此，研制在

2、150℃左右温度下具有优良耐磨性能和保护作用的材料有重要意义。   目前，国内外为提高材料表面的抗磨能力，一般有：电镀、化学镀、热喷涂、热渗镀、堆焊、复合焊、复合铸轧、爆炸强化和表面粘涂等措施［2，3，4，5］。其中除了热喷涂、堆焊、爆炸强化和表面粘涂可以在现场实施外，其他方法只能在材料制造厂使用。我国电厂现场施工中曾使用的方法有：   (1)采用耐磨陶瓷［6］。此法防磨效果较好，但由于风机用耐磨陶瓷的线性膨胀系数和普通碳钢的线性膨胀系数相差很大，而风机的停机和运行会产生温变，会造成陶瓷片的剥落。   (2)

3、表面堆焊。即在叶片表面磨损比较严重的部位焊上钢条进行补强，此法严重影响了风机叶片的动平衡。   (3)热喷涂。合理的涂层也可能取得良好的防磨效果，但被涂管材不仅会因受热变形而且表面处理要求较高，工艺复杂，成本较高。   我们利用近年来在粘接技术基础上发展起来的粘涂技术和超微粒子技术，开发一种适合风机叶片的粘涂材料及相应工艺，达到防磨和防腐的目的。研制的涂料应达到下列目标：   (1)粘涂层能在150～200℃下长期工作，其化学和物理性能稳定。   (2)粘涂层能经受150～200℃至室温长期反复加热冷却。 

4、  (3)涂层应具备很高的抗磨能力，优于结构钢或至少接近结构钢。   (4)涂层应致密，结合力强，避免氧化和腐蚀。   (5)粘涂工艺应简单，现场可行。   (6)粘涂过程对环境无污染，无毒，成本不高。2涂剂的设计   粘涂层一般按粘料分为无机涂层和有机涂层。无机涂层耐磨性能好，韧性差，较脆,结合力差，耐酸碱性差；有机涂层结合力好，韧性好，耐酸碱性好，密闭性好，耐磨性差。由于无机型涂层耐水性能难以提高，为解决带水烟气的磨损和腐蚀问题，要求从有机材料着手［7，8，9，10］。   有机胶粘剂种类繁多，这次

5、实验的重点是目前最重要也最常用的胶粘剂——环氧树脂胶粘剂。环氧树脂胶粘剂是以环氧树脂为基体，它具有胶接强度高、耐化学介质性好、电性能优良、胶层收缩率小、易于改性、施工工艺简便等优点，也存在脆性较大、耐热性不够理想的缺点，但可通过采用其它高分子化合物改性的方法加以弥补。   环氧树脂本身很稳定，即使加热到200℃也不会发生变化，但其所具有的活性基团能与酸性或碱性固化剂发生反应。本次所须研制的涂料由于施工要求需室温固化，故采用了聚酰胺、胺、DMP30和一些添加剂组成的复合固化剂。   对于有机胶粘剂的填料选择的切

6、入点主要是弥补有机粘料的不足，即耐磨性较差。填料应耐温和耐磨损，而且应具有一定的化学和物理活性，但一旦生成涂层后其物理和化学特性应充分稳定并对酸性气氛有较高的抵抗能力。下列物质可作为待选原料：SiO2、Al2O3、ZrO2、SiC、TiO2以及合金粉末，即以Si、Al、Ti、Zr的氧化物、碳化物及合金粉末为待选原料。   总之，根据上述4种组分所起的作用，可以按照不同的使用条件和性能要求，经过实验，选择合适的材料，配制出适合我们要求的涂层。3有机涂料的实验配方设计3.1前期准备工作   选用填料，确定大致配

7、比及性能：(1)超细粉(无机基料Al2O3、SiO2、ZrO2及其他)50%，具备良好的耐磨性能；(2)云母(5～15)%，耐温性能好，耐冲击力；(3)石墨(5～15)%，耐温性能好；(4)瓷土(5～15)%，黏结性好；(5)鳞片填料(5～15)%，具备很好的耐磨性；(6)防老剂0.5%，防紫外线及太阳照射，防老化。   将填料进行偶联处理：取1kg填料＋5kmL甲苯＋4.04kgKH-550加热回流2h后离心分离。填料用丙酮洗3次，然后置于130℃烘箱中烘3h，真空干燥至恒重。3.2基本配方   环氧树脂E

8、51／E44(工业品)1kg；固化剂FH656(自制)1kg；填料(偶联处理过)3kg；环氧∶填料＝1∶2；将粉末按甲、乙组份分别混合均匀，使用时把两组份均匀混合涂抹成试片。4性能测试   按配方所列比例配制试样，每种配方收集好几分样品，分别以常温固化。取固化后的样品进行耐温性实验并测其硬度。4.1挂片实验即耐酸碱性测试   将以上配方各做成2个挂片，