簡介: 火電廠中使用的主要風機有引風機、排粉機和鼓風機等。其中引風機和排粉機作為電廠的主要輔機之一,因為磨損而嚴重影響其出力并帶來頻繁的更新維修,已成為火力發電廠鍋爐安全運行的隱患之一。多年來,雖然使用過許多表面強化方法,包括表面堆焊耐磨材料、熱噴涂噴焊、表面涂覆各種高分子涂料、表面淬火等,效果均不十分理想。針對耐磨膠粘劑主要是利用膠粘劑高粘接強度粘接耐磨顆粒材料,由耐磨材料提供抗磨力的特點,考慮利用膠粘劑粘接耐磨陶瓷用于風機葉輪的耐磨防磨。該項技術先后在幾十臺引、排粉風機葉輪上得到應用,最長使用時間已達到3年以上,取得了較好的經濟效益。
二、陶瓷片用于風機葉輪上的可行性陶瓷片用于風機葉輪上,首先要確保陶瓷有優異的耐磨性能,其次要求陶瓷與金屬基體有良好的結合性能,即膠粘劑有良好的粘貼強度及高溫韌性。
針對風機葉輪的使用情況,采用冷壓燒結氧化鋁陶瓷,經實測,其硬度可達到HRA88以上,耐磨性能是高鉻鑄鐵的至少5倍以上,是普通噴焊工藝的10倍以上,因此耐磨性能完全可以滿足一般風機壽命的要求。因為陶瓷的優異耐磨性能,一般陶瓷片厚度僅取1.5mm即可。
采用自制的膠粘劑,主要性能指標如下:
抗拉強度(金屬-金屬)為50MPa(室溫)及20MPa(150℃);
抗剪強度為28MPa(室溫)及8MPa(150℃)。
引風機在近180℃高溫、帶硬質顆粒的高速沖刷氣流作用下工作,要求膠粘劑必須具備耐高溫性能(如襄樊聯基膠粘劑廠生產的BD181耐磨陶瓷粘貼膠),同時具有一定的抗剪強度和抗老化性能。陶瓷的熱膨脹系數只有金屬的一半,因而還需要膠粘劑具有良好的韌性。相對而言,排粉機的轉速高達1 500r/min,陶瓷片將受到更大的離心力的作用。
經計算,在150℃溫度下,當引風機以960r/min轉動時,一塊100×100×3(mm)的瓷片受到的離心力為1.13MPa,而此時膠粘劑所能提供的抗剪力為150MPa(150℃),其大小為離心力的132倍。可見膠粘劑具有極高的膠粘保險系數。對于排粉機,膠粘劑提供的粘接力亦將是離心力的100倍以上。可見,膠粘劑的強度具有十分高的可靠性。
三、試驗工況首次試驗在大同一電廠5號機上進行。該型風機為雙吸入結構,平板式葉片,具體參數如下:外徑Φ2 200,介質溫度170℃,轉速960r/min.雙排葉片共計24片,葉片厚8mm,另用厚為10mm的鋼板作為襯板并用螺栓與葉片聯接,襯板使用壽命為半年(磨穿)。葉輪中盤厚20mm,使用壽命一年(雙面共磨損12mm)。整體壽命一年,每年更換一次。
由于是第一次進行試驗,為保險起見,保留24塊襯板并只在磨損最嚴重的出口半部粘貼陶瓷片,陶瓷塊尺寸為10×10×3(mm),并在自制的烘箱中進行固化。中盤兩側面部粘貼3mm瓷片,室溫自然固化。
風機自1994年5月投運至1995年10月檢測,葉輪輪轂兩側面陶瓷完好無損,無任何脫落掉塊現象,平均磨損不到0.1mm,按實際運行時間計算,每年最多磨損0.1mm.磨損量為粘瓷片前的1/30.24塊襯板中,運行期間共有3塊襯板上的瓷片脫落,其余完好無損。經初步分析,認為瓷片脫落是由于烘干加熱時烘箱中局部超溫(250-300℃)而造成膠層焦化所致。利用中間停爐機會進行修補后繼續投入運行,再無脫落現象。