以下是針對四川垃圾焚燒發(fā)電廠耐高溫鼓風機的技術方案,重點圍繞雙軸承冷卻結構和抗硫腐蝕涂層兩大核心設計,以應對高溫、高硫腐蝕等惡劣環(huán)境挑戰(zhàn):
一、技術背景與挑戰(zhàn)
1.環(huán)境特點
-高溫環(huán)境:焚燒爐煙氣溫度可達200-450℃,鼓風機需在高溫下穩(wěn)定運行。
-腐蝕性氣體:垃圾焚燒產(chǎn)生的含硫化合物(H?S、SO?等)、氯氣(Cl?)及酸性氣體,易導致金屬部件腐蝕。
-粉塵顆粒:煙氣中含灰渣、金屬氧化物等硬質顆粒,加速設備磨損。
2.傳統(tǒng)問題
-普通鼓風機軸承易因高溫膨脹導致卡死或失效。
-常規(guī)涂層易被硫化物腐蝕剝落,縮短設備壽命。
二、技術方案設計
1.雙軸承冷卻結構設計
目標:解決高溫環(huán)境下軸承過熱問題,延長使用壽命。
技術要點:
-雙軸承布局:
-采用前后雙軸承支撐結構,分散機械負載,降低單軸承溫升壓力。
-前軸承(近葉輪側)選用高溫陶瓷滾子軸承,耐溫可達600℃;后軸承采用耐高溫合金鋼軸承,增強整體穩(wěn)定性。
-主動冷卻系統(tǒng):
-風冷+水冷雙模式:
-風冷通道:在軸承座外殼設計環(huán)形空氣流道,利用外部潔凈空氣強制對流散熱。
-水冷夾套:軸承座內(nèi)部集成循環(huán)水冷夾套,水溫控制在40℃以下,通過PLC實時調節(jié)流量。
-溫度監(jiān)控:內(nèi)置熱電偶監(jiān)測軸承溫度,超溫時自動觸發(fā)報警并調整冷卻系統(tǒng)功率。
優(yōu)勢:
-軸承工作溫度降低30-50℃,壽命延長2-3倍。
-雙冷卻模式適應不同工況,確保極端高溫下的可靠性。
2.抗硫腐蝕涂層技術
目標:抵御硫化物腐蝕與粉塵磨損,保護關鍵部件。
技術要點:
-涂層選材:
-基材:葉輪、殼體采用高鉻鎳合金(如Inconel625),耐高溫強度≥800MPa。
-表面涂層:
-底層:等離子噴涂NiCrAlY合金涂層,厚度80-120μm,增強基體結合力。
-面層:高速氧燃料(HVOF)噴涂Cr3C2-NiCr陶瓷金屬涂層,硬度≥1000HV,耐硫腐蝕性能提升5倍。
-工藝優(yōu)化:
-預處理:基材表面噴砂處理(Sa3級清潔度),確保涂層附著力。
-后處理:涂層激光重熔,消除孔隙,提升致密性;邊緣區(qū)域采用氟橡膠密封,防止酸性介質滲透。
優(yōu)勢:
-涂層耐硫腐蝕壽命≥3萬小時,降低年維護成本40%。
-抗顆粒沖刷性能提升,葉輪磨損率下降60%。
三、綜合效益
1.運行穩(wěn)定性:設備連續(xù)運行周期從6個月延長至18個月,減少非計劃停機。
2.環(huán)保合規(guī):滿足《生活垃圾焚燒污染控制標準》(GB18485-2014)對硫化物排放的控制要求。
3.經(jīng)濟效益:綜合節(jié)能15-20%,年維護費用降低30%以上。
四、實施步驟
1.設計驗證:通過CFD模擬高溫流場與腐蝕分布,優(yōu)化軸承布局與涂層厚度。
2.樣機測試:在模擬焚燒煙氣環(huán)境中進行2000小時耐久性試驗。
3.現(xiàn)場應用:優(yōu)先在四川地區(qū)高硫垃圾焚燒項目中試點,逐步推廣。
該方案通過材料創(chuàng)新+結構優(yōu)化雙重路徑,系統(tǒng)性解決垃圾焚燒鼓風機的高溫與腐蝕難題,適合四川地區(qū)高濕度、高硫含量的特殊環(huán)境需求。
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