对冲燃烧锅炉受热面防腐防磨涂层的案例分析与研究

随着锅炉大容量、高参数及低NOx燃烧技术的应用,特别是以分离燃尽风(SOFA)为代表的低NOx燃烧技术的广泛应用,解决高温腐蚀问题成为锅炉燃烧研究的首位问题。为提高1000 MW等级超超临界机组使用高硫煤的抗高温腐蚀性能及抗磨损性能,控制锅炉水冷壁管被高温腐蚀的侵害,采用超音速喷涂技术对锅炉受热面管进行“多材料、分区域、复合涂层”表面强化处理,制备了锅炉管防磨耐蚀涂层。通过宏观观察和相应涂层试样的实验室检测等方法,分析了国内对冲式燃烧锅炉受热面的防腐防磨涂层的两个典型成功案例,明确了对冲燃烧锅炉水冷壁易发生高温腐蚀的区域;指明了某1000 MW机组超超临界锅炉在燃用高硫煤时水冷壁高温腐蚀喷涂的防护位置,并采用受热面管投影法对该锅炉水冷壁高温腐蚀防护区域的喷涂面积进行了计算。在某电厂超音速喷涂技术的实施中,必要喷涂区域包括对两侧墙最下层燃烧器以下1 m处位置至上层SOFA向上3 m处,合并对前后墙燃烧器出口处防护内径差(外径-内径)为1.5 m的圆环范围内管屏等两个位置区域进行防腐喷涂防护处理,每台炉必要防腐面积为2132 m2。建议额外增加防腐喷涂区域包括:下层燃烧器以下1 m处至冷灰斗拐角处区域,以及中层燃烧器与上层燃烧器中间的区域,每台炉建议喷涂防腐面积为321.35 m2。试验锅炉在运行约8000 h后,对实施喷涂作业的水冷管取样分析,宏观、微观检查未发现涂层出现腐蚀、磨损及明显减薄现象,对1000 MW机组超超临界机组锅炉水冷壁高温腐蚀防护与喷涂区域面积计算具有一定的工程参考价值。