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            ● 鐵嶺發電廠引風機防磨處理

            來源:恒日能轉載CHINAPOWER 作者:Herino轉載 時間:2008-06-30 Tag: 點擊:
            1概況
            鐵嶺發電廠每臺發電機組配備有二臺引風機,作用是排走鍋爐燃燒尾氣。由于引風機葉輪在工作過程中受到煙氣的沖刷產生嚴重的磨損,致使風機維護費用增加,可靠性降低,成為我廠能否安全、穩定、經濟運行的隱患之一。
            由于電力行業的生產特點及系統運行的方式,磨損與防磨已經成為一個十分突出的矛盾。長期以來,我廠的引風機防磨工作經歷了一系列改進,經過努力嘗試,終于針對我廠具體情況,總結出了先進行葉輪補焊,再進行超音速電弧噴涂的處理方法,下面以鐵嶺發電廠#2發電機組2A、2B引風機為例予以說明。
            在二○○一年五月三十一日,發現2B引風機在運行中振幅嚴重超標,支撐側達到0.31mm。經過緊急停機,實行動平衡校驗后振幅達到0.09mm,維持運行到當年我七月我廠#2機組大修。
            大修中由現場觀察可見,引風機轉子的磨損主要集中在葉片的耐磨層磨損以及中盤與葉片的接合焊縫處磨損。造成這種磨損的原因之一是因為葉片與中盤及蓋盤處存在著理論傾角,葉輪出廠時傾角就已經固定了,不能改變;此外,引風機葉片材質不能適合煙氣的長期沖刷也是主要原因。由此可見,制定正確的引風機葉片防磨方案迫在眉睫。

            2引風機轉子的補焊
            2.1引風機轉子的結構
            鐵嶺發電廠引風機型號為Y5—2×56NO32F,雙吸雙支撐結構,葉輪由一個中盤和中盤兩側各14個板形葉片以及兩個蓋盤焊接在一起,葉片所用材料為15MnV低合金鋼板,輪轂由25號鑄鋼經消除內應力處理后加工制成,并用銷螺栓與中盤固定。為了提高轉子的耐磨性,風機轉子出廠時葉片上堆焊有耐磨層。但是由于工作環境惡劣,葉片造成嚴重磨損。
            2.2引風機葉片耐磨層的補焊
            對于引風機葉片的防磨處理,首先要針對磨損的部位進行補焊。
            引風機葉片補焊要根據耐磨層的實際磨損情況進行。
            補焊方向:補焊時,只能沿著耐磨層的焊縫方向進行,即橫向和縱向耐磨層補焊。
                 焊條選用:我們選用的是高耐磨性焊條,D328,主要成分為Mn,焊接時電流要適當調大一些,以保證焊縫的強度。
            補焊方法:補焊時,要主意記得每一對葉片的橫向和縱向補焊方向。補焊時,記錄下每一對葉片上的補焊方向(即橫向補焊和縱向補焊)。
            另外,補焊完成后應采取措施消除補焊時產生的補焊應力。在現場條件下,應讓有經驗的專業人員利用氧氣乙炔焰對補焊部位周圍區域進行加熱,注意火焰溫度不能太高,保持在650℃—700℃,持續一段時間以后將火焰逐漸調小,讓其緩慢冷卻。這樣就可以消除焊接應力了。

            3超音速電弧噴涂的原理及工藝特點
            3.1超音速電弧噴涂原理
            超音速電弧噴涂是以電弧為熱源,燃燒于絲材端部的電弧將均勻送進的絲材熔化,經過拉伐爾噴嘴加速后的氣流將熔化的絲材霧化為粒度細小分布均勻的粒子,噴向工件形成涂層。工作原理如圖2所示。
            3.2超音速電弧噴涂具有以下特點
            3.2.1涂層性能優異  
            應用電弧噴涂技術,可以在不預熱、不使用貴重底層材料的情況下獲得具有較高的表面性能和結合強度的涂層。
            3.2.2噴涂效率高    
            噴涂電流為300A時,效率可以達到20kg/h。
            3.2.3能源利用率高  
            電弧噴涂能源利用率可達到57%,而等離子噴涂、火焰噴涂的能源利用率只有12%左右。
            3.2.4設備簡單靈活  
            整套設備重量只有20kg,便于運送到現場操作。
            3.3超音速電弧噴涂現場操作
            3.3.1可行性分析
                由于引風機運行中轉速較高,煙氣從風機進口向出口運動。在慣性力的作用下,煙氣中質量大的灰粒在葉片進口容易向葉片頭部靠攏,并與頭部相撞擊,造成嚴重撞擊磨損;而質量小的灰粒在葉片進口處并不會集中向葉片頭部沖擊,而是在流道中運動偏離葉片工作面。由于風機轉速高,煙氣中的灰粒容易趨向葉片工作面,從而造成磨損。所以風機葉片表面涂層不僅對硬度、耐磨性能要求高,而且還需要表面涂層與載體有較高的結合強度。因此,可以采用超音速電弧噴涂技術在引風機葉片上噴涂耐磨涂層,提高風機使用壽命。
            3.3.2涂層設計
                由于引風機葉片是在高速運轉時受到煙氣中灰粒的沖刷而造成的磨損,屬于沖蝕磨損范疇,風機葉片表面涂層就要求具有優良的耐磨性和較高的表面硬度。在耐磨材料中,馬氏體高鉻稀土合金具有優良的耐磨性能,在葉片表面噴涂4Cr13馬氏體不銹鋼絲所形成的耐磨層,能夠達到上述要求。

            4、生產實際應用
            引風機葉片表面噴涂涂層的制備包括表面處理和噴涂兩個過程。
            4.1表面處理
                對引風機葉片進行噴砂處理,使表面呈現出金屬本色,依據ISO8501—1《噴砂后表面清潔度標準》,噴涂表面要求達到“Sa3.0”級。
            噴砂工藝參數如下:噴砂粒度10—60目;噴砂距離100—300mm,噴砂角度為60°—75°,壓縮空氣壓力0.5Mpa。
            噴砂處理后,采用干燥壓縮空氣吹去葉片表面的砂塵。
            4.2噴涂
            噴吐前用丙酮溶液對絲材表面除油。為了保證涂層質量,必須選定好工藝參數,并嚴格加以控制。噴涂工藝主要參數見表1。
            表1    4Cr13不銹鋼絲的化學成分(%)
            C Mn Si P S Cr Ni Cu
            0.39 0.46 0.49 0.032 0.009 12.98 0.34 0.12
            在上述工作完成以后,對引風機轉子進行動平衡校驗,要求校驗后風機運行振幅小于等于0.06m的標準。

            5結束語
            鐵嶺發電廠的#2爐2A、2B引風機自從二○○一年10月噴涂后至今使用效果良好,磨損量兩年來僅為0.1mm。采用耐磨焊條補焊后再應用超音速電弧噴涂技術在引風機葉輪上的應用,解決了長久以來困擾鐵嶺發電廠的引風機葉片耐磨性不強的難題。該技術應用于引風機,不僅延長了風機壽命,而且投資少,質量穩定可靠,值得進一步推廣使用。
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