“一種無鎳高溫耐磨合金鍋爐風(fēng)帽在火力發(fā)電廠鍋爐中的應(yīng)用屬于國內(nèi)未見相同報(bào)道，具有新穎性”。這是近日內(nèi)蒙古科技信息研究院新出爐的查新報(bào)告對(duì)內(nèi)蒙古共達(dá)高新材料科技有限公司（以下簡(jiǎn)稱共達(dá)科技）的鍋爐風(fēng)帽技術(shù)進(jìn)行的結(jié)論性總結(jié)。
根據(jù)客戶反饋和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，這種新式鍋爐風(fēng)帽填補(bǔ)了火力發(fā)電廠對(duì)該類合金材料需求的空白，是電廠鍋爐關(guān)鍵易損件在選材方面的重大創(chuàng)新和改進(jìn)。
風(fēng)帽雖小，關(guān)乎設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)成敗
風(fēng)帽是循環(huán)流化床鍋爐的關(guān)鍵部件，作為鍋爐的布風(fēng)裝置，對(duì)鍋爐的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行起著關(guān)鍵性的作用。共達(dá)科技研發(fā)負(fù)責(zé)人王寧告訴記者：“對(duì)于火力發(fā)電廠的鍋爐來說，一般燃燒10毫米以下顆粒煤，要靠風(fēng)帽吹出的風(fēng)把粉煤吹起來，形成沸騰狀燃燒。成百上千個(gè)風(fēng)帽組成鍋爐的布風(fēng)裝置，起到均勻布風(fēng)、確保整個(gè)爐膛流化均勻、避免局部結(jié)焦的作用?！?/span>
火力發(fā)電廠的正常高效運(yùn)轉(zhuǎn)關(guān)乎國計(jì)民生，多年以來，我國乃至世界各地的科研人員和研發(fā)團(tuán)隊(duì)從未停止過對(duì)風(fēng)帽性能提升的研究。京能集團(tuán)京玉發(fā)電有限責(zé)任公司工程師劉海對(duì)鍋爐風(fēng)帽有著多年的研究，他介紹，風(fēng)帽在鍋爐運(yùn)轉(zhuǎn)過程中很容易“受傷”：“如鍋爐啟動(dòng)時(shí)燃油量過大，會(huì)燒壞風(fēng)帽，再如鍋爐運(yùn)轉(zhuǎn)中床料顆粒的頻繁波動(dòng)擺動(dòng)，會(huì)磨損風(fēng)帽，燃煤中的硫成分會(huì)腐蝕風(fēng)帽等。”
風(fēng)帽一旦出現(xiàn)損壞，就必須進(jìn)行局部或整體更換，在此過程中，鍋爐必須停轉(zhuǎn)。因此，風(fēng)帽的耐熱耐磨性直接決定著部件的更換周期長(zhǎng)短，更決定著火力發(fā)電廠的生產(chǎn)效率和安全運(yùn)轉(zhuǎn)。
記者了解到，目前我國已經(jīng)分別制定了耐熱合金和耐磨合金的國家標(biāo)準(zhǔn)和國家牌號(hào)，但是尚無同時(shí)具備耐磨和耐熱的復(fù)合型能合金國家標(biāo)準(zhǔn)，根本原因是國內(nèi)一直沒有研發(fā)出“雙耐性“的合金材料。
著眼“雙耐性”，全新產(chǎn)品應(yīng)運(yùn)而生
早在內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院任院長(zhǎng)時(shí)，王寧就帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)開始了“雙耐性”鍋爐風(fēng)帽的新材料研發(fā)，從調(diào)研、實(shí)驗(yàn)、研制，歷時(shí)十多年。
“解決這個(gè)問題，必須要從材料入手，別無他法?！蓖鯇幷f，“傳統(tǒng)的耐熱耐磨材料都是鎳合金，我們研發(fā)的新材料合金，主要是要采用其他元素代替價(jià)格昂貴的鎳，而這些新的元素在合金中達(dá)到一定含量時(shí)，同樣能達(dá)到耐熱耐磨的要求，同時(shí)，新的元素與其他元素配合形成的新合金，在耐熱耐磨性上相比鎳合金更加優(yōu)秀?！?/span>
將新材料制備技術(shù)和正交實(shí)驗(yàn)法（利用排列整齊的正交表來對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行整體設(shè)計(jì)、綜合比較、統(tǒng)計(jì)分析）結(jié)合，是王寧研發(fā)團(tuán)隊(duì)的一次創(chuàng)新?！拔覀兝脦啄甑臅r(shí)間，通過正交試驗(yàn)法進(jìn)行多因素、多水平的試驗(yàn)，對(duì)不同因素不同水平的試驗(yàn)材料進(jìn)行高溫力學(xué)性能測(cè)試、高溫抗氧化測(cè)試、高溫耐磨損測(cè)試等，然后利用綜合評(píng)分法確定無鎳耐熱耐磨合金的最佳化學(xué)成分?！蓖鯇幗榻B說，通過新舊合金材料使用測(cè)試數(shù)據(jù)對(duì)比報(bào)告，他們發(fā)現(xiàn)新材料鍋爐風(fēng)帽磨損量?jī)H為許多老產(chǎn)品磨損量的一半。
新疆新業(yè)能源化工有限公司自備電廠是共達(dá)科技最新的合作伙伴，該公司技術(shù)負(fù)責(zé)人介紹：“傳統(tǒng)的鍋爐風(fēng)帽使用壽命只有5—6個(gè)月，而新材料鍋爐風(fēng)帽在電廠的使用壽命可以超過兩年?！?/span>
“以一家安裝兩臺(tái)135MW循環(huán)流化床主力機(jī)組的企業(yè)為例，每臺(tái)鍋爐年平均采購耐熱耐磨易損件約100萬元。保守地說，此技術(shù)至少可為企業(yè)降低采購成本15%，提高使用壽命25%，即每臺(tái)鍋爐的易損件直接采購成本可節(jié)省15萬元?！蓖鯇幷f。
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