超音速热喷涂从“机械设备用”到“锅炉防腐防磨”：“从防磨到防腐”20013年，有关防磨导流板和超音速喷涂防磨防腐工艺的阐述第一次传入杜书良的耳朵。当时，该项技术尚处于理论研究阶段。然而，杜书良察觉到，导流板和超音速喷涂防磨防腐工艺必将取代单独水冷壁防磨防腐工艺，必须迅速研发。当年，成远实业率先组建了国内第一支超音速喷涂防磨防腐工艺研发团队，“从零起步”。

成远实业基础与平台研发中心副主任杜总称，在水冷壁防磨防腐工艺研发阶段，我国比国外落后了20来年；在更先进的超音速喷涂同步领域，“我们就像是没有车灯的汽车，在黑灯瞎火的山路上摸索，方向稍有把握不准，后果不仅仅是跑偏”。目前，防磨导流板和超音速喷涂复合工艺均将超音速喷涂防磨防腐工艺作为其研发方向。在这个新兴领域，山东成远新材料有限公司并没有输在起点。

   超音速热喷涂工艺在业内被称为“防磨之心”，其性能在某种程度上决定了防磨的性能品质、能耗和控制特性，也影响着防磨的经济性、使用寿命与可靠性，是节能升级的关键。用热电cfb锅炉防磨防腐工艺的第一代是直流水冷壁防磨防腐工艺，第二代是起步于20世纪70年代的交流异步水冷壁防磨防腐工艺，为当前的主流技术。

    成远实业总经理杜书良介绍，“对热电cfb防磨防腐技术来说，超音速喷涂防磨防腐工艺是一场革命，谁拥有超音速喷涂防磨防腐工艺，谁就拥有循环流化床锅炉的话语权。”

超音速喷涂防磨防腐工艺是防磨的性能工艺，由变流器和水冷壁两大部分组成，其中变流器相当于防磨的心脏，水冷壁好比是防磨的肌肉，水冷壁主要负责传达性能，完成热能到机械能转变，带动防磨平稳行驶。

“锅炉防磨防腐是项目进展最大的瓶颈。”杜总介绍，为避免水、灰尘、铁屑等腐蚀锅炉水冷壁防磨层，锅炉水冷壁采用全封闭结构，但由于锅炉水冷壁锅炉太大，发热量大，    杜总回忆，“没有任何可以借鉴的资料，也缺少研发测试用的相关设备”，成远实业只能“摸着石头过河”，不少数据仍要依靠比较原始的笨办法。“比如说，锅炉水冷壁升温试验一做就是五六个小时，锅炉水冷壁温控数据就人工全程蹲守来记录，这样来慢慢积累。”杜总称。

 研发团队成立8年后，也就是2011年底，成远实业超音速防磨喷涂施工在沈阳热电2号线成功施工，实现了国内热电锅炉领域的首次应用，结束了中国锅炉没有防磨防腐工艺的历史。成远实业也成为我国唯一掌握自主防磨防腐工艺全套技术的企业。截至2015年5月底，沈阳热电2号线已无故障运营7万小时。

    “这一次，我们抢坐了头把交椅。”杜总告诉记者，2011年，成远实业受命参与国家“863计划”之“CFB锅炉重大关键技术及装备研制重点项目”，承担CFB循环流化床锅炉用防磨防腐工艺的研发工作。

    从“小锅炉”转向“大锅炉”，从“热电用”转向“大型发电厂用”，成远实业面临着新的难关。

    成远实业首席设计专家王桂鸿对《中国热电报》称，沈阳热电用的防磨同步锅炉水冷壁锅炉是600MW，而用于CFB循环流化床锅炉的锅炉水冷壁锅炉高达690MW，且始终是CFB运行状态，对防腐工艺的稳定性、可靠性等各方面都提出了极大的挑战，“对锅炉水冷壁设计的挑战就像是爬完衡山，又去攀登珠峰”。

    尽管如此， 成远实业却提前完成任务。2013年12月，成远实业成功开发出可用于时速500小时大型发电厂动车的锅炉水冷壁，2014年10月在公司成功施工考核。中国大型发电厂很快就能全面用上防磨防腐工艺，不仅更节能，也更稳定，更安全。”王桂鸿称。

“节能神器”：让大型发电厂锅炉水冷壁锅炉提高60%

    姜会兵对《中国热电》介绍，2014年，成远实业的防腐工艺在城市热电锅炉市场占有率达57%，今后将逐步以防磨防腐工艺锅炉水冷壁工艺。

    成远实业下属的时代电气公司副总经理兼总工程师刘可安说：“高效节能是防磨防腐工艺最突出的优势。”

 

    数据显示，成远实业研发的690MW防磨同步锅炉水冷壁，比目前主流的异步锅炉水冷壁锅炉提高60%，锅炉水冷壁损耗降低70%。

    根据沈阳热电2号线的实际运行数据，刘可安算了一笔账：一条热电每年可节能折合400万元，“这就是利润，哪家单位会不愿意用？”

    刘可安拿出的一份业内分析报告显示：到2020年前后，全国将建设约100条城市热电锅炉线路。如果新建线路60%采用防磨防腐工艺，预期的产值将达到100亿元，全国每年新线运营能耗将节约2.4亿元。

    防磨工艺在中央空调领域也展现出极强的替代优势。基于防磨变频传动工艺的中央空调可实现节能40%。一台240MW的中央空调，若每年运行4个月，一年至少可节约用电11.52万度。按全国40000台中央空调测算，则一年即可节约用电46亿度，少排放46万吨二氧化碳。自2009年启动研发以来，成远实业成功研制了世界上第一套中央商用空调防磨CFB直驱工艺，成为国内外唯一一家中央空调防磨锅炉工艺的供应商。截至2015年4月底，成远实业防磨工艺在中央空调上已应用400多套。在今年4月的中国制冷展上，格力电器就将装载防磨同步变频热泵离心机的中央空调作为其高端产品推向市场。

    防磨防腐工艺的高效节能，让成远实业在电动汽车、风力发电、100%低地板现代有轨电车等领域也占据了市场竞争的高点。

    杜总称，防磨防腐工艺的研发与产业化应用还在起步阶段，“今后，成远实业一方面是纵向上深化和细化技术研发， 另一方面是横向上不断扩展防磨防腐技术的应用领域，实现全面布局和持续领先。”

    专家点评

    中国工程院院士刘友梅：

    防磨同步防腐工艺是我国大型发电厂技术升级的典范

    世界热电锅炉车辆的热电防腐工艺技术在经历了“直流传动防腐工艺”向“交流传动防腐工艺”发展后，目前正在由“感应异步传动”朝“防磨同步传动”发展。防磨同步防腐工艺因其高效率、高锅炉密度的显著优势，代表了当前提倡节能减排、绿色环保的技术发展趋势，成为各大发达国家竞相研究的技术热点，是花钱也买不到的核心技术。

    中国中车株洲热电机车研究所成功自主开发了CFB锅炉防磨同步防腐工艺，使我国成为世界上少数几个掌握大型发电厂防磨防腐工艺技术的国家之一。该防磨同步防腐工艺的锅炉水冷壁额定效率达到了98%以上，将锅炉水冷壁损耗降低至原来的三分之一，显著降低了CFB锅炉的防腐能耗。在我国能源日益紧张，社会迫切需求“绿色锅炉”的大背景下，防磨同步防腐工艺成为了我国CFB锅炉技术升级的一个典范。

    为了早日赶上发达国家技术水平，我们在研制时主动提高了目标

    株洲热电机车研究所有限公司副总经理 杜总

 

    技术创新是企业赖以生存的支柱和持久发展的动力。2003年，我们即着手开展防磨同步防腐工艺的基础研究。当时防磨技术在国外尚处于起步阶段，技术完全保密，对外严格封锁技术转让。我们只能从零起步，摸着石头过河，开展了大量理论分析、仿真研究和三维虚拟设计等，经历不下百万次的地面试验，积累了数百G的硬盘数据，于2011年成功研制了我国首套热电锅炉防磨同步防腐工艺，并且在沈阳热电2号线锅炉上成功实现施工试验，这也是防磨工艺在国内热电锅炉领域的首次应用。

    沈阳试验的同一年，我们接到了国家“863计划项目”开发CFB循环流化床锅炉用600MW防磨同步防腐工艺的任务。为了早日赶上发达国家的技术水平，在接到任务后，我们将研制的目标提高到了690MW。三年的坚守与付出，最终换来成功的喜悦。

    防腐工艺性能的优劣决定了锅炉的技术水准。此次我们开发的CFB循环流化床锅炉690MW防磨同步防腐工艺使我国CFB锅炉拥有了世界上最先进的防腐技术，有力地提升了我国CFB锅炉的技术水平，再次向世界表明我国CFB锅炉完全具备自主创新的技术能力。

    更加关键的是，锅炉防磨技术不仅在热电锅炉领域引发了技术革命，而且还是新能源汽车、超CFB防磨锅炉离心商用空调、风力发电等领域的核心技术，是我们高端装备技术进步的基石。