火(huo)電廠鍋爐(lu)水(shui)冷(leng)(leng)壁管(guan)(guan)的(de)可靠(kao)性，直接影響電廠機組的(de)安全有效(xiao)(xiao)運行，但實(shi)際上，水(shui)冷(leng)(leng)壁管(guan)(guan)不可避免地會被腐(fu)蝕和磨(mo)損，從(cong)而降低(di)其有效(xiao)(xiao)承載能(neng)力和安全性。利用表面(mian)防護法可以有效(xiao)(xiao)提高(gao)火(huo)電廠鍋爐(lu)水(shui)冷(leng)(leng)壁管(guan)(guan)的(de)防腐(fu)耐磨(mo)能(neng)力，節約維護費用，降低(di)運行成(cheng)本，提高(gao)水(shui)冷(leng)(leng)壁管(guan)(guan)的(de)使用壽命。表面(mian)防護法是(shi)一種(zhong)非常(chang)可靠(kao)的(de)解決火(huo)電廠鍋爐(lu)腐(fu)蝕、磨(mo)損的(de)方法。

鍋爐水(shui)冷壁管高(gao)溫腐蝕和磨損一直是電力系(xi)統普(pu)遍(bian)存在的(de)嚴重問題(ti)，它的(de)直接危害主(zhu)要(yao)表現在以下兩個方(fang)面：

（1）使管壁減(jian)薄，據統計一般每年(nian)減(jian)薄量約為1mm左(zuo)右，嚴重的(de)可(ke)達5~6mm/年(nian)，形成安全運行的(de)嚴重隱患，增加了電(dian)(dian)廠的(de)臨時性檢修和大(da)修工作量，給電(dian)(dian)廠造成很大(da)的(de)經(jing)濟(ji)損(sun)失。

（2）發(fa)(fa)生水冷壁突(tu)發(fa)(fa)性爆管事(shi)故，造(zao)成緊急停爐(lu)搶修，不僅打(da)亂了(le)電(dian)廠的正(zheng)常(chang)發(fa)(fa)電(dian)秩(zhi)序，減少(shao)發(fa)(fa)電(dian)產值，而且(qie)增加了(le)工人勞動強度(du)和額外(wai)的檢修費用，直接(jie)影(ying)響(xiang)(xiang)企業效(xiao)益，同時也干擾了(le)地區電(dian)網的正(zheng)常(chang)調度(du)，影(ying)響(xiang)(xiang)當(dang)地工農業生產，由此也造(zao)成了(le)很大的社(she)會影(ying)響(xiang)(xiang)。

水冷壁(bi)管(guan)高(gao)溫腐(fu)蝕和(he)磨損(sun)的(de)機理

水冷壁管高溫腐蝕(shi)和磨損的機理是很復雜的，簡言之，與下列(lie)因素有(you)關：（1）爐膛火焰溫度；（2）燃煤的含硫量；（3）煙氣(qi)與灰分顆的沖(chong)蝕(shi)。

鍋爐水(shui)冷壁(bi)管的腐蝕、磨損(sun)原理(li)

火(huo)電廠鍋爐(lu)(lu)水(shui)(shui)(shui)(shui)冷(leng)壁(bi)(bi)管(guan)的(de)(de)(de)(de)(de)腐(fu)蝕、磨損原(yuan)理十(shi)分(fen)復雜，主要(yao)與(yu)灰(hui)分(fen)和煙氣(qi)(qi)顆粒的(de)(de)(de)(de)(de)沖蝕、燃(ran)(ran)(ran)煤(mei)的(de)(de)(de)(de)(de)含硫(liu)(liu)(liu)(liu)量和爐(lu)(lu)膛(tang)火(huo)焰(yan)溫(wen)(wen)(wen)度有(you)(you)關。通常，鍋爐(lu)(lu)運行過程中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)爐(lu)(lu)溫(wen)(wen)(wen)高(gao)于1 600℃ ，由于硫(liu)(liu)(liu)(liu)、硫(liu)(liu)(liu)(liu)化物及其他雜質的(de)(de)(de)(de)(de)存(cun)在(zai)，鍋爐(lu)(lu)水(shui)(shui)(shui)(shui)冷(leng)壁(bi)(bi)受到高(gao)溫(wen)(wen)(wen)腐(fu)蝕的(de)(de)(de)(de)(de)現象十(shi)分(fen)普遍。因(yin)為燃(ran)(ran)(ran)煤(mei)在(zai)燃(ran)(ran)(ran)燒(shao)(shao)過程中(zhong)會(hui)產(chan)(chan)生堿金屬鹽(yan)(yan)、釩鹽(yan)(yan)、二氧化硫(liu)(liu)(liu)(liu)、硫(liu)(liu)(liu)(liu)化氫、三(san)氧化硫(liu)(liu)(liu)(liu)等多種物質，它(ta)們在(zai)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)作(zuo)用(yong)下與(yu)構成(cheng)水(shui)(shui)(shui)(shui)冷(leng)壁(bi)(bi)管(guan)的(de)(de)(de)(de)(de)金屬發(fa)生作(zuo)用(yong)，對(dui)水(shui)(shui)(shui)(shui)冷(leng)壁(bi)(bi)進行動(dong)態腐(fu)蝕。其中(zhong)，導(dao)致鍋爐(lu)(lu)發(fa)生高(gao)度腐(fu)蝕的(de)(de)(de)(de)(de)主要(yao)因(yin)素是因(yin)為硫(liu)(liu)(liu)(liu)化物的(de)(de)(de)(de)(de)存(cun)在(zai)：一(yi)是因(yin)為在(zai)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)條件下，不可燃(ran)(ran)(ran)硫(liu)(liu)(liu)(liu)會(hui)生產(chan)(chan)硫(liu)(liu)(liu)(liu)酸鹽(yan)(yan)混入灰(hui)分(fen)熔敷于水(shui)(shui)(shui)(shui)冷(leng)壁(bi)(bi)管(guan)表面，但(dan)是它(ta)卻(que)不具有(you)(you)水(shui)(shui)(shui)(shui)冷(leng)壁(bi)(bi)管(guan)在(zai)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)條件下擁有(you)(you)的(de)(de)(de)(de)(de)良(liang)好機(ji)械性能，實質上(shang)，減薄了水(shui)(shui)(shui)(shui)冷(leng)壁(bi)(bi)管(guan)的(de)(de)(de)(de)(de)可用(yong)壁(bi)(bi)厚，降低了水(shui)(shui)(shui)(shui)冷(leng)壁(bi)(bi)管(guan)的(de)(de)(de)(de)(de)有(you)(you)效承載(zai)能力(li)；二是由于燃(ran)(ran)(ran)煤(mei)燃(ran)(ran)(ran)燒(shao)(shao)產(chan)(chan)生的(de)(de)(de)(de)(de)氣(qi)(qi)體中(zhong)含有(you)(you)硫(liu)(liu)(liu)(liu)化氫，硫(liu)(liu)(liu)(liu)化氫容易(yi)與(yu)水(shui)(shui)(shui)(shui)冷(leng)壁(bi)(bi)管(guan)金屬發(fa)生作(zuo)用(yong)，腐(fu)蝕管(guan)壁(bi)(bi)；三(san)是燃(ran)(ran)(ran)煤(mei)燃(ran)(ran)(ran)燒(shao)(shao)氣(qi)(qi)體中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)含硫(liu)(liu)(liu)(liu)物在(zai)金屬高(gao)溫(wen)(wen)(wen)下產(chan)(chan)生單原(yuan)子硫(liu)(liu)(liu)(liu)，水(shui)(shui)(shui)(shui)冷(leng)壁(bi)(bi)管(guan)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)鐵與(yu)硫(liu)(liu)(liu)(liu)在(zai)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)作(zuo)用(yong)下會(hui)生成(cheng)硫(liu)(liu)(liu)(liu)化亞鐵。

燃(ran)煤燃(ran)氣(qi)中含(han)有的(de)(de)灰分(fen)(fen)顆粒的(de)(de)運動速度(du)(du)可達到(dao)8 m/s，以這(zhe)樣(yang)的(de)(de)速度(du)(du)沖擊管壁，長(chang)期積累(lei)造成管壁發生切削。水冷壁管的(de)(de)管壁在灰分(fen)(fen)顆粒的(de)(de)沖刷和煙(yan)氣(qi)的(de)(de)腐(fu)蝕(shi)交替作用下不(bu)斷(duan)減薄(bo)，這(zhe)就是管理水冷壁管的(de)(de)腐(fu)蝕(shi)、磨損原理。　

水(shui)冷壁管腐蝕和磨損(sun)后(hou)導致(zhi)的危害

火電廠鍋爐(lu)水冷壁管的(de)(de)腐蝕和磨(mo)損是一個普遍且危害嚴重的(de)(de)問題(ti)，它造成的(de)(de)直接危害主要(yao)表現在以(yi)下方面(mian)：

（1）由于(yu)火(huo)電(dian)(dian)廠(chang)鍋爐水冷(leng)壁(bi)管(guan)的(de)磨(mo)損(sun)和腐(fu)蝕，容(rong)易發(fa)生突發(fa)性爆(bao)管(guan)事(shi)故，勢(shi)必(bi)要立刻停爐搶修(xiu)，防止事(shi)態(tai)進一步(bu)惡(e)化(hua)，這樣(yang)做肯定會影響火(huo)電(dian)(dian)廠(chang)的(de)正(zheng)常工(gong)作進度，降(jiang)低發(fa)電(dian)(dian)產值(zhi)，增加(jia)火(huo)電(dian)(dian)廠(chang)的(de)額外檢(jian)修(xiu)費(fei)用和員工(gong)的(de)勞(lao)動強度，給火(huo)電(dian)(dian)廠(chang)帶來經(jing)濟損(sun)失。

（2）火電廠鍋爐(lu)水(shui)冷(leng)壁(bi)(bi)管(guan)發生磨(mo)(mo)損(sun)和(he)(he)腐蝕，使管(guan)壁(bi)(bi)變薄(bo)，研究(jiu)結果表明：水(shui)冷(leng)壁(bi)(bi)管(guan)由于(yu)磨(mo)(mo)損(sun)和(he)(he)腐蝕，管(guan)壁(bi)(bi)厚度平均(jun)每(mei)年減少(shao)1 Into左(zuo)(zuo)右；磨(mo)(mo)損(sun)和(he)(he)腐蝕嚴(yan)重的部位，管(guan)壁(bi)(bi)厚度甚至減少(shao)6mill左(zuo)(zuo)右，這(zhe)將(jiang)給鍋爐(lu)運行造成嚴(yan)重的安全隱(yin)患，威脅(xie)著(zhu)工作(zuo)人員的人身安全和(he)(he)火電廠工作(zuo)的正常(chang)進行，增加(jia)了(le)電廠日常(chang)檢修和(he)(he)維護的工作(zuo)量。

煤炭中含(han)有硫(liu)、硫(liu)化(hua)物及其(qi)(qi)他(ta)有害雜質，鍋(guo)爐(lu)(lu)又是在高(gao)溫(wen)條(tiao)件下(xia)運(yun)行，極易造成(cheng)水(shui)冷(leng)(leng)(leng)壁(bi)管(guan)腐蝕。鍋(guo)爐(lu)(lu)內部燃燒(shao)是一個復雜的動態過程，煤炭在燃燒(shao)過程中會產生大量灰分(fen)(fen)，這些(xie)灰分(fen)(fen)會猛烈撞擊水(shui)冷(leng)(leng)(leng)壁(bi)管(guan)，造成(cheng)水(shui)冷(leng)(leng)(leng)壁(bi)管(guan)表面被嚴重切(qie)削，減少了水(shui)冷(leng)(leng)(leng)壁(bi)管(guan)的實際管(guan)厚，降(jiang)低了水(shui)冷(leng)(leng)(leng)壁(bi)管(guan)的強度，使之在高(gao)溫(wen)作用(yong)下(xia)容易發生爆(bao)管(guan)，危害十分(fen)(fen)嚴重所以，一定要研(yan)究一種科(ke)學(xue)有效的方法，強化(hua)火電廠鍋(guo)爐(lu)(lu)水(shui)冷(leng)(leng)(leng)壁(bi)管(guan)的防腐耐磨能力，延長其(qi)(qi)使用(yong)壽命(ming)。

強(qiang)化水冷壁管防腐耐磨能力的方法(fa)

火電廠十分(fen)重視水(shui)冷(leng)壁(bi)管(guan)(guan)(guan)的防(fang)腐耐磨工(gong)作，花費大量的人力、物力、財力更換(huan)水(shui)冷(leng)壁(bi)管(guan)(guan)(guan)以(yi)減少爆管(guan)(guan)(guan)現象，但(dan)是(shi)檢(jian)測并(bing)未取得(de)實(shi)質性效果，更換(huan)管(guan)(guan)(guan)子雖然可以(yi)解(jie)決爆管(guan)(guan)(guan)，但(dan)是(shi)在很大程度上增(zeng)加了維修費用(yong)和生(sheng)產成本。最好能(neng)利(li)用(yong)一(yi)些以(yi)預(yu)防(fang)為主(zhu)的技術，不但(dan)能(neng)降低資(zi)金投(tou)入(ru)，還能(neng)延長(chang)水(shui)冷(leng)壁(bi)管(guan)(guan)(guan)使用(yong)壽(shou)命(ming)，提高安全性。常用(yong)的方法(fa)主(zhu)要有非表面防(fang)護法(fa)和表面防(fang)護法(fa)。

非(fei)表面防護法

非(fei)表面防護法(fa)主要有(you)以下幾種(zhong)：

（1）低氧燃燒技術；

（2）把煤粉細(xi)度(du)控制在(zai)合理的范圍內；

（3）盡量(liang)使水冷壁管受(shou)熱(re)均勻，避免出現受(shou)熱(re)面壁溫(wen)局部(bu)過高；

（4）盡可(ke)能使(shi)各燃燒(shao)問的煤粉濃(nong)度均(jun)勻；

（5）使用添加劑；

（6）把爐膛(tang)出口煙溫(wen)控制在合理的(de)范圍內；

（7）合理的(de)配(pei)風及強化爐內的(de)湍流混合；

（8）采用煙氣(qi)再循環；

（9）合理設計(ji)布置受熱面，避開(kai)出(chu)現高(gao)避溫區(qu)和高(gao)煙溫區(qu)；

（1O）對采用(yong)易產生高溫腐(fu)蝕(shi)的煤(mei)種選(xuan)用(yong)抗腐(fu)蝕(shi)高溫合金；

（11）在(zai)壁(bi)面附近噴(pen)空氣保(bao)護膜；

（12）對易腐蝕區(qu)加(jia)爐(lu)襯防護。

非表(biao)面(mian)防護(hu)法有(you)一(yi)(yi)個(ge)共同點：不(bu)能真正達到防止(zhi)腐(fu)蝕(shi)(shi)的(de)作(zuo)用，只能在一(yi)(yi)定程度(du)上(shang)減輕水冷(leng)壁(bi)(bi)管的(de)腐(fu)蝕(shi)(shi)。上(shang)述介(jie)紹的(de)非表(biao)面(mian)防護(hu)法中有(you)一(yi)(yi)些(xie)由于現實(shi)條(tiao)件的(de)制約不(bu)能有(you)效實(shi)施(shi)，甚(shen)至(zhi)人(ren)們對其中的(de)個(ge)別方法還存在質疑，例如(ru)爐襯防護(hu)，不(bu)但會使水冷(leng)壁(bi)(bi)管的(de)腐(fu)蝕(shi)(shi)復雜化(hua)，還會影響燃燒室(shi)的(de)吸熱能力(li)。

表面防護法

由于非表(biao)面(mian)防(fang)護(hu)法存在很多缺點，有必要(yao)尋(xun)找效(xiao)(xiao)果更好的表(biao)面(mian)防(fang)護(hu)方法 最直接有效(xiao)(xiao)的防(fang)腐(fu)耐(nai)磨措施是在受腐(fu)蝕(shi)構件表(biao)面(mian)覆蓋一層耐(nai)腐(fu)蝕(shi)的隔離(li)層，下面(mian)介紹幾(ji)種表(biao)面(mian)防(fang)護(hu)方法：

熱滲鍍、電(dian)鍍法

鍍(du)層的(de)(de)優點是(shi)具有良好的(de)(de)集合度和覆蓋性；缺點是(shi)鍍(du)層容易受工件(jian)形狀和尺(chi)寸限制(zhi)，并且在現場(chang)拼(pin)焊中鍍(du)件(jian)的(de)(de)鍍(du)層可能(neng)出現薄(bo)弱環節，從而(er)降低鍍(du)件(jian)的(de)(de)使用性能(neng)。熱滲鍍(du)和電鍍(du)無法對已有設施進行再次(ci)防腐。

涂刷法

涂(tu)刷(shua)的(de)涂(tu)層(ceng)熱(re)膨(peng)脹性(xing)和塑性(xing)等難以適(shi)應(ying)脫硫裝置和鍋(guo)爐內環(huan)境。涂(tu)刷(shua)的(de)涂(tu)層(ceng)在(zai)使用(yong)中容易(yi)發(fa)生脫層(ceng)，不適(shi)合(he)應(ying)用(yong)于實際。

熱噴法

熱(re)噴(pen)法涂(tu)層材料的(de)(de)選擇(ze)范圍(wei)廣(guang)，組(zu)合方式多，可以提(ti)供多種性(xing)能的(de)(de)涂(tu)層，適合于現場操作，能夠對已經防(fang)護(hu)的(de)(de)部分進(jin)行(xing)再次防(fang)護(hu)，或(huo)對已有設施中未(wei)防(fang)護(hu)的(de)(de)部分進(jin)行(xing)追加防(fang)護(hu)。熱(re)噴(pen)涂(tu)技術克服(fu)了(le)原噴(pen)涂(tu)設備(bei)體積大、重量(liang)大、不適合現場操作的(de)(de)缺(que)點，并對原噴(pen)涂(tu)設備(bei)結(jie)構進(jin)行(xing)了(le)大膽改(gai)造，熱(re)噴(pen)涂(tu)技術提(ti)高了(le)涂(tu)層質量(liang)、增強(qiang)了(le)噴(pen)涂(tu)性(xing)能和現場實用性(xing)，能夠實現良(liang)好的(de)(de)表(biao)面涂(tu)層。

熱(re)噴(pen)涂的(de)方法(fa)很多，根(gen)據熱(re)源的(de)不同(tong)，可以把熱(re)噴(pen)法(fa)分為：火(huo)焰(yan)噴(pen)涂、電(dian)弧(hu)(hu)噴(pen)涂和等(deng)離子噴(pen)涂。各種方法(fa)都有其(qi)適用的(de)范圍。電(dian)弧(hu)(hu)噴(pen)涂現在(zai)已成為材料表面(mian)防護和強化的(de)熱(re)門技術之一，下面(mian)小七將重點介紹電(dian)弧(hu)(hu)噴(pen)涂。

電弧噴涂的(de)技術原理是：

將2根被噴(pen)(pen)(pen)(pen)涂(tu)的金(jin)屬(shu)(shu)絲(si)(si)作為(wei)自耗電(dian)極，利用其端部(bu)產生(sheng)的電(dian)弧作熱(re)源來熔化(hua)金(jin)屬(shu)(shu)，用壓縮(suo)氣流(liu)霧(wu)化(hua)的熱(re)噴(pen)(pen)(pen)(pen)涂(tu)方法。噴(pen)(pen)(pen)(pen)涂(tu)時(shi)，2根金(jin)屬(shu)(shu)絲(si)(si)的端部(bu)應成30。～6O。，送絲(si)(si)機構把金(jin)屬(shu)(shu)絲(si)(si)連續、均勻地(di)送進噴(pen)(pen)(pen)(pen)槍的2個(ge)導(dao)電(dian)嘴(zui)內，電(dian)源的正負極分別與導(dao)電(dian)嘴(zui)相接(jie)(jie)(jie)。在(zai)金(jin)屬(shu)(shu)絲(si)(si)端部(bu)短接(jie)(jie)(jie)瞬間(jian)，電(dian)流(liu)密度極高，使接(jie)(jie)(jie)觸(chu)點產生(sheng)很高的熱(re)量(liang)，兩(liang)根金(jin)屬(shu)(shu)絲(si)(si)之間(jian)產生(sheng)電(dian)弧通(tong)過電(dian)源的作用，維持電(dian)弧穩定(ding)燃燒。在(zai)電(dian)弧發生(sheng)點的背后(hou)(hou)，高速(su)氣流(liu)從位(wei)于中間(jian)管子上的噴(pen)(pen)(pen)(pen)嘴(zui)噴(pen)(pen)(pen)(pen)射(she)，使熔化(hua)的金(jin)屬(shu)(shu)脫離并霧(wu)化(hua)成微(wei)粒，經(jing)過高速(su)氣流(liu)的推動，把霧(wu)化(hua)的金(jin)屬(shu)(shu)微(wei)粒噴(pen)(pen)(pen)(pen)射(she)到經(jing)過預(yu)處理的基材表面，冷(leng)卻、沉(chen)淀(dian)以后(hou)(hou)便形(xing)成涂(tu)層。

電弧噴涂技術具有以下(xia)優(you)點：

（1）電弧噴(pen)涂(tu)技術具有很高的(de)能源利(li)用率(lv)，節能效果突出，符合可持續(xu)發展戰略的(de)要(yao)求。

（2）使用電弧噴涂技術產生的(de)涂層結合強(qiang)度(du)高，其結合強(qiang)度(du)是火焰噴涂層的(de)2.5倍，有效(xiao)提高了(le)水冷壁管的(de)使用壽命。

（3）電弧噴涂技術的(de)噴涂效(xiao)率(lv)高，其噴涂效(xiao)率(lv)是一般火(huo)焰噴涂的(de)3倍，節約(yue)時間(jian)。

（4）電弧噴涂(tu)設備(bei)體積小，質量輕，便(bian)于(yu)現場施工(gong)。電弧噴槍輕便(bian)靈活，并(bing)且電源線、高壓空(kong)氣管和導絲(si)管可以做很長，便(bian)于(yu)在(zai)復雜的施工(gong)現場進行(xing)操作。