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.目的及意义(含国内外的研究现状分析)
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。

1.2国内外的研究现状

锅炉送风机的叶片受到的磨损主要为冲蚀磨损。丁彰雄[7]等人认为造成送风机叶片冲蚀磨损的主要原因是由于微小的粉尘和煤粒在风压的作用下对叶片的表面进行了冲击和显微切削。锅炉送风机的入口直通大气,入口风为大气环境中的自然风,空气质量要远高于煤粉和空气混合的烟气,但实际工作环境中送风机周边有磨粉机、电除尘等大型设备,尤其是磨粉机在运行过程中会频繁发生漏粉现象,而且锅炉启动过渡到高负荷断油运行需较长时间,这期间除尘器不能正常运行,这就使得一次风机的入口风中混入粉尘,进而造成风机叶片的磨损。另一方面,为了保证煤粉进入锅炉时有一定的温度,提高能量利用率,一次风机的出口风一部分经过预热器加热,加热的空气一部分送入磨煤机,用于干燥和输送煤粉,为了避免在冬季锅炉尾部受热面的低温腐蚀问题,送风系统设有热循环系统,将经过空气预热器的一部分热风送回送风机,这样就会加剧一次风机的叶片磨损。

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