[00318319]火力发电及输变电防腐关键技术研究

一、成果简介

（1）开展火力发电和核电高温腐蚀与防护研究，为重大工程的腐蚀安全护航。全球温度最高的在建大唐郓城630℃机组集箱用G115钢水蒸汽氧化问题突出，采用低温、高活度扩散方法制备了韧性好、无裂涂层，经10000小时加速测试，综合性能优于德国VM公司产品。

（2）针对航空发动机涡轮叶片渗铝后扭转产生裂纹的问题，受中国某公司委托开展了研究，成功解决了叶片渗铝层产生微裂纹的难题。

（3）开展了火力发电锅炉向火侧的腐蚀机理及防护技术研究，研究成果已进入国家材料环境腐蚀平台数据库；为某电厂300MW燃用高硫贫煤四角切圆锅炉提供了新型防护技术，技改后已稳定运行3年，效果良好。

（4）针对输变电设备腐蚀问题开展研究和进行了工程应用，如江西高安输电设备防腐示范工程（获2016年度中国电力科学技术三等奖）、陕西渭南变电站石墨烯接地极示范工程（获2018年度国家电网有限公司二等奖，陕西省科技进步二等奖）、赣州七里变电站接地防腐改造（获得国家电网公司科技进步三等奖）。

二、主要技术指标

锅炉向火侧防护：针对低氮改造后锅炉向火侧腐蚀严重的问题，研究了水冷壁的腐蚀机理。根据分析结果制备了NiAl和NiCrAlY打底的几种不同元素含量的Ni-Cr-Mo-Nb合金涂层，优化了喷涂工艺，开发了新型NiAl打底的Ni-Cr-Mo-Nb涂层体系。所制备的涂层在低氮燃烧改造的具有比45CT和NiCr/Cr₃C₂涂层更优良的耐蚀性能，涂层能满足服役5年的设计要求。

锅炉水汽侧的防护：采用低温、高活度扩散方法制备了韧性好、无裂涂层，经10000小时加速测试，综合性能优于德国VM公司产品。该技术已通过了中试。

在输变电领域：首次引入石墨烯改性涂层接地材料，采用有机膨润土、气相二氧化硅和硅烷偶联剂组成一种分散剂，解决了填料均匀分散，团聚、沉降问题，以聚苯胺改性接枝的石墨烯作为导电填料合成的涂料所制备的涂层其附着力为1级、铅笔硬度为3H、柔韧性为1mm、冲击性能为50kg∙cm、电阻率为71.1Ω∙cm，冲击电流52kA不熔断、不脱落，经中性盐雾实验1000h涂层不破坏，表现出优异的综合性能。经中国测试技术研究院检测，结果表明各项指标均符合相关标准要求。

三、应用情况概述

锅炉向火侧防护技术在国电某电厂和国电某电厂等电厂进行了施工，采用，相关成果通过了国电集团的验收，获得与会专家好评。

在锅炉水冷壁防护方面，采用低温、高活度扩散涂层有效解决了高温、高压环境下水蒸汽中低铬钢的腐蚀问题。项目已在某锅炉进行了中试。

输变电项目工程地选择在渭南石堤峪110kV变电站站址围墙外一方形空地，土壤电阻率162.65Ω.m，面积约200m²，接地区域为16m×16m。示范工程地网用2根50×5mm与主地网进行连接。示范工程示意图见图。