Применение термического напыления в промышленной энергетике
Решая проблемы, связанные с эксплуатацией промышленного энергетического оборудования (например, паровых турбин, котлов, ветро- и солнечноэнергетического оборудования и т. д.) в суровых условиях, таких как высокие температуры, высокое давление и сильная коррозия, индивидуальные термические покрытия могут эффективно повысить долговечность, эффективность и безопасность оборудования, одновременно снижая затраты на техническое обслуживание.
I. Традиционное энергетическое оборудование: обеспечение стабильной работы в условиях высоких температур и высокого давления
Традиционное энергетическое оборудование (тепловая энергетика, атомная энергетика) работает в экстремальных условиях в течение длительного времени. При применении покрытий основное внимание уделяется «высокотемпературной стойкости, коррозионной стойкости и износостойкости».
1. Паровые турбины
Основная проблема: лопатки подвергаются воздействию высокотемпературного потока воздуха под высоким давлением, что приводит к износу и коррозии, влияющим на эффективность и срок службы.
Решение по нанесению покрытий: термическое напыление керамических или металлокерамических покрытий (например, покрытий из карбида хрома или оксида алюминия).
Эффект от применения: Повышает стойкость лопаток к высоким температурам, коррозии и эрозии, вызываемой воздушным потоком, продлевая срок службы и обеспечивая эффективную и надежную работу турбины.
2. Котлы
Основные проблемы: Поверхности нагрева подвержены высокотемпературной коррозии и истиранию частицами летучей золы, что увеличивает риск утечек и разрывов труб.
Решения по нанесению покрытий: Коррозионностойкое покрытие на основе никелевого сплава (для защиты от высокотемпературной коррозии); износостойкое покрытие из карбида вольфрама (для защиты от истиранию частицами).
Эффект от применения: Уменьшает повреждение нагреваемых поверхностей, снижает риск несчастных случаев и повышает экономичность и безопасность работы котла.
3. Генераторы
Основные проблемы: Валы, подшипники и другие компоненты должны обладать низким трением и высокой износостойкостью; в противном случае износ легко приводит к снижению эффективности.
Решения по нанесению покрытий: Термическое напыление твердых смазочных покрытий, таких как дисульфид молибдена и нитрид бора.
Эффект от применения: Снижает коэффициент трения компонентов, уменьшает износ, повышает стабильность работы генератора и снижает затраты на техническое обслуживание.
4. Оборудование для атомной энергетики (ядерные реакторы)
Основные проблемы: Компоненты реактора должны одновременно выдерживать высокие температуры, коррозию и радиацию, что требует исключительно высокой надежности.
Решения по нанесению покрытий: Термическое напыление керамических или интерметаллических покрытий.
Эффект от применения: Обеспечивает комплексную защиту компонентов, обеспечивая их устойчивость к высоким температурам, коррозии и радиации, а также гарантируя стабильную и безопасную работу ядерного реактора.
5. Нагревательные печи
Основные проблемы: Высокие теплопотери в футеровке печи и подверженность печных труб высокотемпературному окислению и коррозии влияют на тепловой КПД и срок службы.
Решения по нанесению покрытий: Высокотемпературное изолирующее керамическое покрытие для футеровки печи (снижает теплопотери); высокотемпературное стойкое к окислению покрытие для печных труб (защита от коррозии).
Эффект от применения: Повышение тепловой эффективности печи, продление срока службы труб печи и снижение энергопотребления.
6. Газовые турбины
Основная проблема: Камеры сгорания и лопатки турбин выдерживают экстремально высокие температуры, что ограничивает тепловой КПД и мощность оборудования.
Решения по нанесению покрытий: Термически напыляемые теплоизоляционные покрытия (например, покрытие на основе циркония, стабилизированного оксидом иттрия).
Эффект от применения: Значительно снижает температуру поверхности компонентов, позволяя газовым турбинам работать при более высоких температурах, что напрямую повышает тепловой КПД и выходную мощность.
II. Новое энергетическое оборудование: Защита от коррозии, возникающей на открытом воздухе и в особых условиях эксплуатации
Новое энергетическое (солнечное, ветровое) оборудование длительное время находится на открытом воздухе; при нанесении покрытий основное внимание уделяется «повышению энергоэффективности и предотвращению старения под воздействием окружающей среды».
1. Солнечное оборудование (коллекторы)
Основная проблема: Поглощающие панели должны эффективно поглощать солнечную энергию и снижать теплопотери; в противном случае эффективность сбора энергии снизится.
Решения по нанесению покрытий: Термически напыляемые селективные поглощающие покрытия.
Эффект применения: Повышает эффективность поглощения солнечной энергии, снижает тепловое излучение и значительно улучшает производительность коллектора.
2. Оборудование для ветроэнергетики (ветряные турбины)
Основные проблемы: Лопасти подвергаются длительному воздействию ветра и песка, коррозии под воздействием дождя и УФ-излучения, что приводит к снижению производительности.
Покрытие: Многофункциональное защитное покрытие, наносимое методом термического напыления.
Эффект применения: Повышает коррозионную стойкость, износостойкость и устойчивость к старению лопастей, продлевает срок службы лопастей и обеспечивает долгосрочную стабильную выработку электроэнергии ветряными турбинами.
