[實用新型]一種鍋爐集箱及管座內壁抗氧化涂層的制備裝置

有效

• 申請號: 201920486374.7
• 申請日: 2019-04-11
• 公開（公告）號: CN210122588U
• 公開（公告）日: 2020-03-03
• 發明（設計）人: 魯金濤;黃錦陽;楊珍;張醒興;周永莉;袁勇;黨瑩櫻;嚴靖博;尹宏飛;谷月峰
• 申請（專利權）人: 華能國際電力股份有限公司;西安熱工研究院有限公司
• 主分類號: C23C10/08
• 分類號: C23C10/08
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 徐文權

本實用新型公開了一種鍋爐集箱及管座內壁抗氧化涂層的制備裝置，可顯著提高集箱及管座內壁抗氧化能力。本實用新型采用氣相沉積的方法在集箱及管座內壁制備涂層，且將密封的集箱及管座作為氣路的一部分，具體包括加熱爐和，由待制備內壁涂層的集箱及管座、滲劑罐、氣路導管、氣體循環泵、閥門、抽/排氣管路和背壓閥組成的連通回路。根據集箱及管座材質及熱處理工藝設置最終加熱溫度和保溫時間，可制備不同厚度的抗氧化涂層。本實用新型設備簡單，制造成本低，能夠顯著提高集箱及管座抗蒸汽氧化能力，具有非常高的工程實用價值。

技術領域

本實用新型屬于鍋爐制造技術領域，具體涉及一種鍋爐集箱及管座內壁抗氧化涂層的制備裝置。

背景技術

集箱也叫聯箱，匯集或者分配汽水工質，減少工質的輸送連接管道，減少鍋筒的開孔數，從而有利于提高鍋筒的安全性能。近年來，已經投入商業運行機組的集箱蒸汽溫度已經達到620攝氏度,集箱壁溫接近640℃，正在設計研發的630-650℃機組的集箱蒸汽溫度會更高，而出于制造成本、熱膨脹及焊接性能的需要，鍋爐集箱及管座多采用馬氏體鋼制造，如P91，P92,G115,P112等材料。如，根據ASME的規定，P92滿足蒸汽溫度低于620℃集箱及管道的高溫強度要求。

但是，馬氏體耐熱鋼(如P92)在熱工條件下工作時所發生的氧化，其氧化層內層為極薄的含有大量陽離子空位的CrFe₂O₄的單相無晶界非晶體結構；中層為較厚的CrFe₂O₄單相細等軸晶和在其上生長的粗柱狀晶結構；外層為Fe₃O₄-Fe₂O₃的細等軸晶和在其上生長的粗柱狀晶結構。氧化層的三層結構依順序而生成，三層結構可只出現前一層(內層)或前二層(內層和中層)，也可全部出現，在氧化層的每個分層中，外層的Fe₃O₄-Fe₂O₃粗柱狀晶層對基體的附著力最差，因此氧化層的剝落往往容易在外層發生，脫落的氧化皮隨工質流通到機組的各個部件并造成堵管、沖刷腐蝕等問題。因此，從電廠的實際使用的角度出發，解決集箱及管道蒸汽側氧化層的增厚和脫落問題，對減少爆漏事故的發生及延長管子的使用壽命，提高鍋爐的安全運行水平，具有重要的意義。

高溫防護涂層能為高溫下使用的金屬材料提供有效的抗氧化腐蝕防護，已廣泛應用于航空航天、能源、石油化工等領域。其中具有代表性的應用是在飛機、艦船和地面發電用的各種燃氣渦輪發動機上，其高溫防護涂層的發展主要經歷了3個階段：第一代熱擴散涂層，第二代M(M

＝Fe，Ni或Co)CrAlY包覆涂層；第三代熱障涂層。截至目前，還沒有針對電站鍋爐集箱及管座的涂層材料設計和制備技術，提高鍋爐集箱及管座抗蒸汽氧化能力主要靠提高合金耐蝕等級來解決。例如，現役620℃機組管座使用了大量Super304H和HR3C取代P92材料，不僅增加了制造成本，

同時也因異種焊接帶來安全隱患。利用高溫涂層技術解決集箱及管道蒸汽側氧化問題，將具有顯著的經濟效益和工程意義。

實用新型內容

針對鍋爐集箱及管座抗蒸汽氧化能力不足的缺點，本實用新型提供了一種鍋爐集箱及管座內壁抗氧化涂層的制備裝置，可顯著提高集箱及管座內壁抗氧化能力。

本實用新型采用如下技術方案來實現的：

一種鍋爐集箱及管座內壁抗氧化涂層的制備裝置，包括滲劑罐、氣體循環泵、用于加熱的待制備內壁涂層的集箱及管座的第一加熱爐以及用于加熱滲劑罐的第二加熱爐；其中，

滲劑罐通過氣路導管和第五閥門連通至第一加熱爐，第一加熱爐的出口處設置有抽/排氣管路，抽/排氣管路上依次設置有第二閥門、第三閥門和背壓閥，第二閥門和第三閥門之間的管路上設置有支路，該支路上設置有第一閥門，且抽/排氣管路上還設置有與背壓閥連通的支路，該支路上設置有第四閥門、氣體循環泵和第六閥門，并連通至氣路導管。