湿法脱硫系统高磨蚀关键部件防护对策研究

摘要

石灰石（石灰）/石膏湿法脱硫系统是我国目前电厂脱硫系统采用的主流工艺，浆液循环泵作为该系统核心部件，它的可靠运行是保证整个系统稳定性的关键。浆液循环泵的服役环境十分恶劣，腐蚀、冲蚀与汽蚀的交互作用使得其使用寿命十分短暂，一般的全金属叶轮寿命只有一年左右。对比目前主要的防护对策，复合材料的应用能从根本上解决浆液泵叶轮的磨损问题，被认为是最优的方案。该种材料主要由填料、基体以及其他助剂组成，为聚合物基耐磨复合材料。填料由主要耐磨填料(SiC)和辅助改性填料(Al2O3)组成。基体为环氧树脂和固化剂混合体系。其他助剂包括偶联剂、增韧剂以及稀释剂。通过一定的工艺，结合特定的设备，可以在实验室条件下对该种复合材料进行制备，并对其进行研究。本文研究了固化剂种类、稀释剂种类、SiC级配方案以及固体含量变化对复合材料的力学以及耐冲蚀磨损性能的影响，结合实验数据与扫描电镜观察，对材料的增强与失效机理进行了分析，得到了一些规律:固化剂的选择需要视实际情况而定，在有条件的情况下优先选择使用高温型固化剂;稀释剂在使用室温型固化剂的材料中效果更明显，活性稀释剂优于非活性稀释剂;级配方案使用多级级配的材料性能更好;Al2O3的添加确实可以改善高固体含量浆料流动性，有助于提高固体含量，其含量变化的影响则存在比较明显的规律，存在一个最优的值。在实验室条件下，材料在使用高温固化剂、多粒径级配方案且固含量为83％的时候，其各项性能达到最优，其剪切强度达到11MPa，抗压强度达到127MPa，抗弯强度达到105.27MPa，抗拉强度达到47.73MPa，比磨损率为0.01802g/g。本文总结了该种复合材料的现场应用工艺，分别给出了涂层修复与一体浇铸的具体工艺流程。通过理论验算，一体浇铸叶轮强度满足强度要求，且留有一定的磨损余量。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 研究背景

1．2 国内外研究现状

1．2．1 防护对策研究现状

1．2．2 耐磨复合材料研究现状

1．3 本课题研究目的及主要内容

第2章 复合材料的组成及制备

2．1 复合材料的组成

2．1．1 基体

2．1．2 填料

2．1．3 其他助剂

2．2 复合材料的制备

2．2．1 制备所需的原料及仪器设备

2．2．2 原材料的预处理

2．2．3 制备工艺过程

2．2．4 影响因素总结

2．3 本章小结

第3章 复合材料的性能研究

3．1 测试与表征方法

3．2 复合材料配比的优化

3．2．1 固化剂种类的影响

3．2．2 稀释剂的影响

3．2．3 SiC颗粒级配的影响

3．2．4 固含量的影响

3．4 本章小结

第4章 应用工艺的探究

4．1 工艺流程

4．1．1 涂层修复工艺

4．1．2 一体浇铸工艺

4．2 强度校核

4．3 本章小结

第5章 主要结论与下一步工作

5．1 本文主要结论

5．2 尚需进一步进行的工作

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及参加的科研工作

致谢