一种锅炉受热面抗腐蚀涂层结构.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109280875A(43)申请公布日2019.01.29(21)申请号201811191229.2(22)申请日2018.10.12(71)申请人中国科学院青岛生物能源与过程研究所地址266101山东省青岛市崂山区松岭路189号(72)发明人齐晓宾(74)专利代理机构济南圣达知识产权代理有限公司37221代理人郑平(51)Int.Cl.C23C4/12(2016.01)C23C4/11(2016.01)C23C4/08(2016.01)F28F19/06(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图2页(54)发明名称一种锅炉受热面抗腐蚀涂层结构(57)摘要本发明涉及一种锅炉受热面抗腐蚀涂层结构，属于锅炉涂层制备领域。所述涂层结构包括表层涂层和内层涂层，所述内层涂层位于表层涂层和基体材料之间，三者之间紧密接触构成了受热面；所述表层涂层由氧化物组成；所述内层涂层由金属元素或氧化物涂层组成，所述相邻涂层的组分不同。本发明基于保护性氧化膜在抗腐蚀过程中的关键作用，同时结合金属元素/氧化物抗腐蚀能力对腐蚀环境的适用性，将涂层设置为多层结构，本发明设置抗腐蚀涂层的方式可以使金属受热面表面形成一层高效的抗腐蚀层，有效预防腐蚀性燃料在燃烧过程中对锅炉金属受热面造成侵蚀。CN109280875ACN109280875A权利要求书1/1页1.一种锅炉受热面抗腐蚀涂层结构，其特征在于：所述涂层结构包括表层涂层和内层涂层，所述内层涂层位于表层涂层和基体材料之间，三者之间紧密接触构成了受热面；所述表层涂层由氧化物组成；所述内层涂层由金属元素或氧化物涂层组成，所述相邻涂层的组分不同。2.如权利要求1所述的锅炉受热面抗腐蚀涂层结构，其特征在于：所述内层涂层为多层结构，所述多层结构由金属氧化物构成的涂层顺序排列构成，且彼此相邻的涂层的组分不同。3.如权利要求1所述的锅炉受热面抗腐蚀涂层结构，其特征在于：所述内层涂层为多层结构，所述多层结构由金属氧化物构成的涂层和金属元素构成的涂层交替排列构成，且彼此相邻的涂层的组分不同。4.如权利要求1所述的锅炉受热面抗腐蚀涂层结构，其特征在于：所述内层涂层为单层结构，所述单层结构由至少两种金属氧化物混合构成。5.如权利要求1-4任一项所述的锅炉受热面抗腐蚀涂层结构，其特征在于：所述氧化物为单一氧化物或者多种氧化物的混合物；优选地；所述氧化物包括：Al2O3、Cr2O3、NiO、Fe2O3、TiO2、SiO2。6.如权利要求5所述的锅炉受热面抗腐蚀涂层结构，其特征在于：表层涂层氧化物的耐蚀性高于内层涂层氧化物的耐蚀性。7.如权利要求6所述的锅炉受热面抗腐蚀涂层结构，其特征在于：所述表层涂层由Al2O3组成，所述内层涂层由NiO层和Cr2O3层构成，所述Al2O3层、NiO层、Cr2O3层依次排列。8.如权利要求1-4任一项所述的锅炉受热面抗腐蚀涂层结构，其特征在于：所述金属元素为单一金属或者多种金属元素的混合物；优选地；所述金属元素包括Cr、Ni、Al、Fe、Mo、Mn、Nb；更优选地，所述金属元素为Ni。9.如权利要求1-4任一项所述的锅炉受热面抗腐蚀涂层结构，其特征在于：所述表层涂层和内层涂层的厚度均不小于0.8mm，孔隙率均不大于0.5％，结合强度均不小于65MPa。10.如权利要求1-9任一项所述的抗腐蚀涂层结构在锅炉、过热器、再热器、换热器装置中的应用。2CN109280875A说明书1/5页一种锅炉受热面抗腐蚀涂层结构技术领域[0001]本发明属于锅炉涂层制备领域，尤其涉及一种燃用腐蚀性燃料(如高碱/氯煤、生物质和固体废弃物等)锅炉金属受热面抗腐蚀涂层结构的设置方式。背景技术[0002]腐蚀是某些腐蚀性燃料(如高碱高氯煤、生物质、固体废弃物等)在锅炉燃用过程中金属受热面常见的灰问题。腐蚀会破坏锅炉热端部件(过热器、再热器等)，减薄金属受热面，导致受热面受热不均，引起局部高温，严重时甚至诱发爆管事故。不仅带来严重的安全隐患，还大大增加锅炉机组的维修频率和运行成本，降低生产效率。因此，腐蚀问题一直是限制腐蚀性燃料大规模推广应用的主要原因。[0003]目前金属受热面腐蚀预防措施主要从受热面材质和保护性涂层两方面入手。通过增加合金元素(Ni和Cr)含量或者在表面喷涂保护性涂层，一定程度上可以提高金属受热面的抗腐蚀性，但仍然面临着合金元素含量增加所带来的经济压力以及喷涂的保护性涂层抗腐蚀的不理想性。而且目前大部分使用的保护性涂层并非合金元素的氧化物，而是合金元素。由于无法保证喷涂的合金元素在腐蚀发生前形成致密的保护性氧化膜，该种涂层抗腐蚀效果并没有得到很大改善。[0004]目前，虽然部分现有技术中提出了一些氧化物涂层的制备方法，但这种单涂层结