表面工程技术在脱硫装置浆液循环泵叶轮中的应用研究

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1、武汉理1：入学硕士学位论文摘要我国是燃煤大国，煤炭的使用量占一次能源的75％以上。燃煤会排放大量的二氧化硫，对环境造成严重的污染。火电厂的烟气排放需进行脱硫，我国主要采用石灰石／石膏湿法脱硫工艺(WFGD)。在WFGD装置中，吸收塔浆液循环泵叶轮是关键设备，它的价格昂贵，输送的浆液中含有石膏固相物和高含量的氯离子，对叶轮造成严重的磨损和腐蚀。由于叶轮的使用寿命短、价格昂贵，如何快速修复已损坏叶轮、提高其使用寿命已受到广泛关注。叶轮的损坏只在表面形成，将表面工程技术应用到浆液循环泵叶轮的制造中，可以提高叶轮的防腐耐磨性能，延长新件使用寿命；对于已损坏叶轮，可应用表面工程技术进行修复

2、，使叶轮重新投入使用。表面工程技术降低了再制造的成本，提升了再制造产品的性能。本文针对浆液循环泵叶轮的工况、不同材质、结构及使用状况，设计并制备了Ni55AMo喷熔层、WC．12Co超音速火焰喷涂层及高分子陶瓷复合材料胶结层。分别进行了涂层的冲蚀、磨损、腐蚀和汽蚀试验，测试了涂层的防腐耐磨性能，在此基础上，根据涂层制备成本和生产效率，优化了各类涂层的结构及其制备工艺。试验研究表明，超音速火焰喷涂制各的亚微米WC．12Co涂层硬度大、耐摩擦磨损和耐冲蚀性能好，汽蚀性能优异，涂层的厚度可控性好，适用于新件叶轮表面进行强化；氧．乙炔火焰喷熔制备的Ni55AMo喷熔层硬度较高，耐磨损和耐

3、汽蚀性能优良，并且有优异的耐氯离子腐蚀能力，适用于双相不锈钢材质叶轮的修复及强化；高分子陶瓷材料胶结涂层中，TC02的性能最为优异，适用于修复高铬合金钢等脆性材质的叶轮。实际使用表明，超音速火焰喷涂亚微米WC．12Co涂层的叶轮新件可提高寿命2倍以上；高分子陶瓷复合材料修复的叶轮寿命比原工艺修复的叶轮提高50％以上；火焰喷熔Ni55AMo合金涂层的叶轮已使用9个月，设备运行良好。这些涂层技术的应用对叶轮的修复及强化达到了经济、快捷、防腐耐磨的效果。关键词：叶轮，表面工程，氧．乙炔火焰喷熔，超音速火焰喷涂武汉理1：大学硕+学位论文AbstractChinaisacoal—fired

4、country,coaluseaccountsformorethan75％ofprimaryenergy．Coalwillemitlargequantitiesofsulfurdioxide，causingseriouspollutiontotheenvironment．Thermalpowerplantfluegasdesulfurizationemissions，Chinamainlyuseslimestone

5、gypsumwetFGDtechnology(WFGD)．InWFGDsystem，theabsorberslurrycirculatingpumpimpelleri

6、sthekeydevice，itisexpensive，deliveredsolidphasegypsunlslurryandhighlevelsofchlorideions，causingseriouswearandcorrosiontotheimpeller．Shortlife，expensivecostoftheimpeller,andhowtoquicklyrepairthedamagedimpeller,improvingitsservicelifehasattractedwidespreadattention．Impellerdamageonlyhappenedont

7、hesurface,usingsurfaceengineeringtechnologytothemanufactureofslurrycirculatingpumpimpeller,Canincreaseitscorrosionandwearresistance，extenditsservicelifeofnewpieces．Fordamagedimpeller,itCanbeappliedtorepairtheimpellerbackintousebysurfaceen百neeringtechnology,Surfaceengineeringtechnologyreducest

8、hecostofremanufacturing,andgetsbetterperformanceoftheremanufacturedproducts．T11ispapertakendifferentmaterials，structuresandconditionsoftheslurrycirculatingpumpimpellerintoaccount,designedandpreparedNi55AMothermalsprayingandfusingcoating,WC-12