电弧超音速喷涂是将电弧用作热源，使金属丝熔化并通过气流使其雾化的过程，以便将熔融颗粒高速喷涂在工件表面上以形成涂层。 此过程用于在锅炉水冷壁上喷涂涂料，以防高温腐蚀。 ，该涂层具有优异的高温耐腐蚀性和良好的耐磨性。
关键字：超音速电弧喷涂； 水冷壁 耐高温腐蚀； 耐磨性
1引言
近年来，XX公司的许多锅炉都遭受了水冷壁的严重高温腐蚀。腐蚀最严重的锅炉的水冷壁的最小壁厚仅为1.3 mm，腐蚀速率为2 mm / a。锅炉的高温腐蚀区域基本相似，即燃烧器出口射流的下游区域，高度接近燃烧器的中心线，并且管子向燃烧侧的点腐蚀。是最快的。水冷壁发生高温腐蚀后，壁厚减小，强度降低，容易引起管道爆裂，泄漏，危及锅炉的安全运行。由于高温腐蚀，上述锅炉在短时间内全部变薄，并且在维护期间必须大面积更换。这不仅消耗材料，而且延长了维护时间，增加了工作量，并造成巨大的经济损失。水冷壁的高温腐蚀问题已成为困扰XX公司锅炉安全运行的长期问题。
由于近年来煤炭资源的短缺和煤炭采购的困难，XX公司的煤炭类型更加复杂，配煤也更加困难。 XX公司的锅炉依靠劣质煤来维持正常生产，从而导致强烈的腐蚀区域。在还原性气氛中，严重腐蚀区域的烟气中O2含量几乎为零，而CO含量高达10％，有些锅炉中的CO含量甚至接近30％。腐蚀区的化学成分和腐蚀管的形态相似。高温腐蚀的位置都在燃烧器区域的四个水冷壁上。大多数严重腐蚀的区域位于燃烧器出口射流的中部和下游。腐蚀区域的水冷壁朝向火侧通常为深棕色，外层较软，而内层较硬。剥去硬质层后，水垢与水冷壁管的连接面为孔雀蓝。
2.高温腐蚀的研究与措施
2.1煤种
煤种是高温腐蚀的主要原因之一。对高温腐蚀锅炉煤质的统计分析表明，大多数锅炉中煤的硫含量都在1.2％以上，有的甚至高达2％-3％。高硫含量使煤在燃烧过程中产生更多腐蚀性物质，并加速了水冷壁的腐蚀。
2.2四角切向燃烧法使燃烧炉内的空气和灰尘分离
这是切向燃烧锅炉的普遍问题。从燃烧器中排出一次和二次空气射流后，由于上游相邻拐角气流的挤压作用以及左右两侧不同的空气补充条件的影响，气流偏向背面的水冷壁火。此时，刚性一次空气射流较弱。将偏转比次级空气更大的角度，从而使初级空气和次级空气分开。一次空气和二次空气的刚度之间的差异越大，这种分离现象就越明显。当一次空气射流的一部分偏离二次空气时，煤粉会以氧气不足的状态燃烧，从而在射流下游的水冷壁附近形成局部还原性气氛，这是造成高温腐蚀的重要原因。
2.3燃烧器的影响
XX公司的锅炉采用弯头式卧式浓度燃烧器，具有减少NOx排放，改善粉煤着火条件，提高粉煤燃烧稳定性的优点。然而，对于卧式粗细燃烧器，浓煤粉和空气粉的比例相对较低。如果不能增强后者，则可以增强还原气氛，并且可以增加高温腐蚀的可能性。为了充分发挥浓稀燃烧技术的特点，基本方法是使煤粉进入燃烧器后，在点火区的一次风中设法实现部分浓度分离。在初级风流中，依靠湍流扩散，浓粉煤和初级风中的空气将自动混合，这有利于燃烧并减少NOx排放，而没有后期混合困难的问题。这可能是正确使用浓稀混合气燃烧技术的方向。
2.4工作条件的影响
燃烧对水冷壁的高温腐蚀的影响主要是由于燃烧条件不完善，燃烧正切过度，锅炉空气分布不良等导致粉煤在水冷壁附近强烈燃烧或直接冲洗水所致水壁附近形成烟雾。较重的还原气氛大大增加了腐蚀性介质，导致水壁发生高温腐蚀。
针对XX公司的具体情况，我们在高温腐蚀的预防和控制方面做了很多工作：①增加锅炉烟气中的氧气含量；②降低煤粉的细度；③打开??大，中，次级二次炉。风量④加强燃料煤的掺混，降低煤的硫含量。由于各种原因，上述措施在减少水冷壁的高温腐蚀方面不是很有效。因此，XX公司以＃3锅炉作为试验炉，并对XX＃3炉的燃烧区进行电弧超音速喷涂。
