燃煤电厂引风机导叶及叶片防磨处理探讨.doc

燃煤电厂引风机导叶及叶片防磨处理探讨 【摘 要】目前国内大部分火力发电厂为燃煤电厂多以燃煤作为燃料，全国各地煤种品位高低不等，根据我国能源政策动力燃煤尽量采用低品位劣质煤，造成锅炉受热面以及烟风系统设备产生腐蚀、磨损、积灰等问题，降低设备使用寿命，增加运行成本。本文针对引风机后导叶以及叶片的防磨现场采取处理措施，取得了满意的效果。 【关键字】引风机；磨损；焊接 一、前言 燃煤发电厂的引风机在运行过程中，烟气从风机进口向出口运动。在惯性力的作用下，烟气中质量大的灰粒在叶片进口容易向叶片头部靠拢，并与头部相撞击，造成严重撞击磨损；而质量小的灰粒在叶片进口处并不会集中向叶片头部冲击，而是在流道中运动偏离叶片工作面。由于风机转速高，烟气中的灰粒容易趋向叶片工作面，从而造成磨损。引风机叶轮与导叶在工作过程中受到烟气的冲刷产生严重的磨损，致使风机维护费用增加，可靠性降低，目前已成为电厂能否安全、稳定、经济运行的隐患之一。 二、主要用途和技术原理 引风机磨损的程度与气流中尘粒的浓度、尘粒的硬度、粒径大小、磨损部件的材质、风机的转速有关，同时与除尘器的型式、运行效率也有密切的关系。除尘器运行效率较高的电厂，叶轮使用寿命可达3年以上，但有的电厂对除尘器维护管理不善，运行效率低下，风机严重磨损，半年甚至3个月就要检修更换叶轮。更为严重的是在风机运行过程中，叶片磨损断裂，使转子失去动平衡，引起强烈振动，以致飞车，有的甚至将风机地脚螺栓拔出，轴承损坏、轴拉弯，风机损坏严重。 由于电力行业的生产特点及系统运行的方式，磨损与防磨已经成为一个十分突出的矛盾。由于引风机转速高、通风量大、运行工况恶劣，为了加强叶片的防磨工作，一般多在叶片的易磨部位采用堆焊、挖补和加厚等方法来延长风机的使用寿命，缩短风机检修时间，而且质量稳定可靠。 三、关键技术和创新点 本电厂2*660MW发电厂每台机组配置2台静叶可调轴流式引风机，水平对称布置，垂直进风，水平出风。在引风机停运检修过程中，发现导叶和动叶均有不同程度的磨损情况，导叶磨损的主要部位为后导叶后部，导叶磨损的主要部位为叶片流道入口头部及叶片工作面。叶片头部磨损最为严重，呈多条被冲刷的沟纹状。叶片工作面不同区域磨损程度不同，主要集中在叶片工作面的前部和靠近叶轮后盘的根部。 针对出现的磨损问题，电厂积极开展对国内其他电厂引风机防磨处理实例研究，组织人员进行分析、讨论，科学合理地引风机防磨处理的各个环节，具体处理措施如下 一、导叶防磨处理方案 1. 将后导叶内外筒双面满焊 将后导叶迎风面靠近外筒100mm高范围内覆盖耐磨层，背风面沿烟气流向焊接30mm宽，高度也是靠近外筒100mm，耐磨层厚度不低于3mm。 2. 焊接工艺 2.1 后导叶固定焊接工艺 1）焊条采用AWS A5.1 E7018，焊接前注意事项 2）焊接前焊条要先经300350℃干燥1H； 3）彻底去除母材表面的水分、油污、锈渍等杂质； 4）焊接时尽量保持短弧焊。 5）焊接规范参数 焊条直径（mm）3.2 4.0 5.0 焊接电流（A） 90-130 130-180 180-240 6）预热温度当地室外温度≤10℃，预热温度50-100℃。 2.2 耐磨层堆焊焊接工艺耐磨焊条采用风机专用耐磨堆焊焊条FNM-3A，焊接前焊条要先经300℃干燥1H。焊条规格5.0，焊接电流160-180A。 二、动叶防磨处理方案 1. 将叶顶前缘部位进行局部耐磨处理； 2. 叶片耐磨堆焊层焊接工艺 2.1 堆焊焊材HF-63T药芯焊丝，焊丝规格φ1.6； 2.2 保护气体保护气体为100CO2 ，气体流量18-20L； 2.3 焊接方法FCAW； 2.4 焊接规范参数焊接电流180-200A 电弧电压27-30V，焊接速度300-350mm/min； 2.5 焊接注意事项堆焊层数1层，堆焊层厚度2-3mm，焊前预热温度100℃，层间温度150-200℃。 3. 叶片耐磨处理完成后，现场进行三元法动平衡。 四、本成果与同类先进成果技术指标比对分析情况 通过加强叶片的防磨处理来延长风机的使用寿命的方法，目前已在国内外同类机组中广泛运用并取得良好效果，如 刷耐磨材料，如采用石英粉加水玻璃刷在叶片上，运行3个月检查，石英粉加水玻璃保留90以上；采用辉绿岩粉、硅氟酸钠加水玻璃刷在集流器上，运行6个月检查情况良好。 空心叶片内加填充料，如在叶片内充填珍珠岩或石棉绒加水玻璃等，对防止机翼叶片磨穿进灰引起振动有一定作用。 采用锯齿形叶片或叶片上加焊φ16～φ18圆钢，中碳叶片使用寿命为6-9个月，锰钢叶片寿命可达1年。 在机壳、叶片上易磨处加焊耐磨板材或用耐磨板材制造叶片，如日本用SM580材料做轮盘，用SS41制叶片；美国用碳化钨做衬板，机壳内衬玄武岩铸石；如某电厂在机壳下镶150mmX100mm玄武岩铸石，以水泥为砌料，机壳上焊拉钩，挂钢丝绳，浇灌水泥和玄武岩碎粒的浆料，衬辉绿岩铸石均有良好效果。采用铸石的防磨衬板，其耐磨性和硬度比金属高几倍甚至几十倍，而且节约钢材耗量。 采用等离子喷涂，如用等离子喷涂镍硌硼硅的CHRH-T型合金粉末或使用碳化钨焊条堆焊等均取得一定的效果。 采用叶片表面渗碳，使金属表面形成硬而耐磨的碳化铁层，保持钢材内部的任性。渗碳时一般控制加热温度在900℃左右，渗碳层越厚，防磨效果越好，但脆性越大，叶片越易折断，故其渗碳厚度有磨损部位、叶片厚度以及渗碳工艺决定。 某电厂在机壳舌部加装铸铁棒做成的可调换的舌头，用法兰固定于舌部，根据磨损情况予以转向或更换，使用效果也较好。 五、推广应用情况及前景 本发电厂由于国家计划电煤的配给方式，燃用灰分较高的劣质廉价的国产煤，收到基含灰分高达46，煤中矸石含量较高，烟气中含灰量极高，除尘器不堪重负，除尘效率急剧降低，烟气粉尘浓度过高，进入引风机中的烟气含灰量增大，引风机磨损加剧的问题凸显几乎机组每次停运，引风机都需要进行磨损检查，造成生产局面非常被动。 通过该防磨技术的应用，有效解决了引风机叶片磨损问题，发1机组的A、B引风机自2011年12月24进行防磨处理后至今使用效果良好，确保了机组的正常运行，为德里地区提供了优质、高效的电力能源，得到了业主的好评。 本项目引风机防磨处理技术，方法简单，投资少，见效快，省工、省时，可广泛应用于国内外煤质较差的燃煤发电厂，有效提高风机的使用寿命，该方法可有效保证机组稳定运行， 保证机组负荷.此技术改造耗时少、费用低，经济效益显著，推广前景十分广阔。