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锅炉送风机叶片的失效分析与再制造技术研究开题报告

 2020-02-10 10:02  

1. 研究目的与意义(文献综述)

1.1研究目的

火力发电是我国主要的发电形式, 目前占据总装机容量和总发电量的七成左右比例。锅炉送风机作为火电厂锅炉的重要辅机之一, 在整个火力发电过程中起着重要的作用[1]。送风机主要是用来保证锅炉燃料燃烧所需要的空气量,外界冷空气经送风机升压后送至空气预热器,在空气预热器内被烟气加热成热空气。一部分热空气送至磨煤机,用于干燥和输送煤粉,另一部分热空气则直接经燃烧器送至炉膛参与燃烧反应[2];送风机叶轮在运行过程中也会经受飞灰颗粒的冲刷和低温、烟气介质的腐蚀, 造成叶片的严重磨蚀,当叶片腐蚀严重的时候会使叶轮产生强烈振动,造成风机损坏事故,直接影响锅炉的安全运行[3],从而影响发电厂的发电效率,造成很大的经济损失。

磨损是由固体、液体、气体或这些物质的混合作用或冲击作用引起的。工程材料的磨损方式有多种形式,冲蚀磨损是引起材料破坏或设备失效的重要原因之一,研究结果表明,冲蚀磨损是液体或固体小颗粒以一定速度或角度对材料表面进行冲击所造成的一种材料损耗现象。而且冲蚀磨损对工业生产具有极大的危害性[4]。锅炉送风机的磨损主要也是冲蚀磨损。

再制造作为国家新兴战略性产业,高度契合了国家发展循环经济的战略,得到政府和企业的高度重视。再制造就是让旧的机器设备重新焕发生命活力的过程。它以旧的机器设备为毛坯,采用专门的工艺和技术,在原有制造的基础上进行一次新的制造,不仅能够恢复废旧零部件尺寸,而且重新制造出来的产品无论是性能还是质量都不亚于原先的新品还能提升其使用年限,成本至少降低50%,节能60%,节材70%,对环境的不良影响降低80%[5-6]。电站锅炉送风机叶片的价格较昂贵,普遍都是上百万元,所以送风机叶片的更换费用十分昂贵,而送风机叶片的再制造费用仅仅为新叶片的三分之一左右,经济效益十分明显,并且对送风机叶片表面喷涂防蚀耐磨涂层能大大提高叶片的抗冲蚀磨损性能,极大地提高叶片的使用寿命,所以对失效送风机叶片再制造具有很大的研究价值。

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2. 研究的基本内容与方案

2.1基本内容

(1)电站锅炉送风机叶片的失效分析;通过对失效送风机叶片的工作环境的考察以及对损伤叶片的材质和磨损情况的观察与分析来确定送风机叶片的失效形式和磨损机理,为叶片再制造工艺及抗磨损涂层的选择提供理论依据。

(2)电站锅炉送风机叶片的再制造工艺制定;通过叶片失效的分析,对磨损严重的部分采用堆焊工艺修复以恢复叶片的基本尺寸,由于送风机叶片是铝合金叶片,在堆焊过程中受高温影响容易产生热变形,所以要优化工艺参数,选择合理的流程,设计一整套防变形装置,保证叶片的基本形状符合标准。

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3. 研究计划与安排

(1)第1周-第3周:完成文献综述及开题报告。

(2)第4周-第5周:完成送风机叶片失效机理分析,了解送风机叶片材质及冲蚀磨损的形成过程与影响,完成外文翻译工作。

(3)第6周-第7周:通过收集国内外针对叶片冲蚀磨损的应对方法并分析各方法的可行性、经济性等来评价提高送风机叶片使用寿命的方法。

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4. 参考文献(12篇以上)

[1]杨倩鹏,王月明,林伟杰,等.火力发电产业发展与前沿技术路线[j].中国电机工程学报,2017,37(13):3788-3794.

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