设为首页  |  加入收藏
涂料科技
您当前的位置:首页 > 研发动态 > 涂料科技

高温远红外辐射涂料在燃煤锅炉中应用

日期:2020-05-27   来源:本站原创   作者:ZSWH-X   点击:

一.ZS-1061高温远红外辐射涂料特性说明

ZS-1061高温远红外辐射涂料是在传热物体表面涂覆一层具有高发射率的材料,使物体表面具有更强的吸收和辐射热量的能力,使物体传热的效率提高。

由传热学原理,工业上所遇到的温度范围内,物体热辐射能力绝大部分位于红外线波长这段,即0.76—20µm范围。固体对外界的热辐射特性以及它们对投射辐射所呈现的吸收、反射特性,服从于基尔霍夫定律,都具有在物体表面上进行热辐射及吸收的特点。当辐射能进入固体表面后,在一个很短的距离(对于金属导体而言,基本上在1µm以内)就被吸收完,并转换成热能使物体表面温度升高。

涂层成膜致密,耐温幅度高,在高温二次固化后具有较好的防腐、防氧化效果,因此具备改善热交换的同时起到良好的防腐、防氧化性。

二.技术先进性说明

ZS-1061高温远红外辐射涂料由自主研发的高温无机树脂、及30余种高辐射率功能颜填料组成。

ZS-1061高温无机树脂最高可长期耐温1800℃,完全能应对锅炉内的温度考验,而市面上的其他竞品成膜树脂实际耐温在800℃左右(在水冷壁正常工作时或热传递柔和区域,该类树脂还能应对,但对高温区、特殊异常工况时,该树脂会迅速失效);

ZS-1061采用30余种颜填料应对锅炉不同区域、不同运行温度、不同升温阶段的辐射问题。每种物质因机构特性在不同的温度下会体现不同的辐射率(电子跃迁及能量释放后的还原需要的能量大小不同,辐射率不同),因此在承诺温度段内保持高辐射率是由颜填料的选配来实现的。市面上大多竞品的高辐射率只针对某一特定温度段,而非针对锅炉运行特点及热交换特点来合理科学的选配功能颜填料的(就此项研究大多数竞争厂家是缺失的),如果不是利用颜填料的电子跃迁来实现高辐射率,则此类涂料会随着涂层的老化而难以保持承诺的高辐射率;

ZS-1061的专用底漆具有强渗透性,可渗透到钢材表面2-3μm下形成牢固的锚栓,增加涂层的附着力,同时该涂料的线膨胀系数随温度变化而变化的曲线基本跟钢材一致,因此可以做到很好的附着,不易因热振等原因产生脱落。其他竞品并不具备对钢材的渗透性只是简单的物理附着,同时线膨胀系数的变化曲线与钢材存在较大差异,在实际使用中显得娇气;

ZS-1061高温固化后因其自身表面张力小、表面温度高等可有效减少甚至防止结焦,因此不会被焦质、灰质覆盖,不但可防止垢下腐蚀,同时还能杜绝因遮盖而导致辐射功能的不能实现(基尔霍夫定律表明:辐射能力的大小取决于物体表面材质的特性,表面被遮盖,则表现的是遮盖物质的辐射能力)。同类竞品包括高温金属热喷涂都会受结焦的影响而降低表面辐射力;

ZS-1061成膜致密,可有效防治高温氧化、高低温腐蚀、改善结焦。金属热喷涂在喷涂时金属迅速固化,容易产生气泡、针孔等缺陷,因金属热喷涂的金属材料与锅炉钢材质不同,容易产生电位差而产生电化学腐蚀,同时因为金属热喷涂并不具备提高热辐射性能,因此在节能上并无太大作用,只是在耐磨上会优于ZS-7061。

三.应用效果说明

1.   提高锅炉内衬(如炉膛水冷壁和高低温过热器等高温吸热面)1-5μm波段的辐射率,其潜在吸收热能的能力提高20%左右。

2.   优化强化红外匹配波谱,提高加热效率,缩短升温时间,使辐射场温度均匀,促使燃烧安全。

由于ZS-1061耐高温远红外辐射涂料具有0.9以上的发射率,因而可以提高锅炉内热能1-5μm波段的增加。同时,涂层发射率相对于金属表面的发射率的提高,增强了炉膛内吸热面的辐射量,提高了灰分的搅动,确保炉膛内的温度均匀及减少灰分在吸热面上的附着,使燃烧更充分,降低了灰分中的含碳量。外加锅炉燃烧后排放的气体大多是三原子气体(如CO2,H2O,SO2等)。他们的黑度又较低, 因而相对于黑度为0.9的涂层吸能较差,这也大大提高锅炉的热效率。

3.   ZS-1061耐高温远红外辐射涂料的防腐保护作用

ZS-1061耐高温远红外涂料喷涂在金属表面上,缓慢升温或者随炉升温,让涂层固相反应成陶,此时涂层很致密,使金属制品与外界介质隔离开来,以阻碍外界高温气氛及腐蚀物质如:O2、S、Cl2对金属表面的腐蚀。

最终能起到的作用:

1、 炉膛出口烟温和排烟温度降低,热效率提高

  锅炉炉膛出口烟温将明显下降,这说明炉膛内的高温烟气、火焰与水冷壁间的辐射换热量提高,而且,由于辐射换热量与火焰温度的四次方成正比,因此说明炉膛内的火焰温度有所提高,炉膛的容积热负荷和截面热负荷提高了,有利于炉内燃烧和煤粒的燃尽,使锅炉的化学不完全燃烧热损失和机械不完全燃烧损失大幅减少,锅炉热效率得到相应的提高。

2、 排烟温度的降低,使锅炉的排烟热损失减少,锅炉热效率提高

由于在锅炉的炉膛后部高温过热器管壁喷涂涂层后,高温烟气得到有效吸收,吸热效率增加,排烟温度因此降低,热损失减少,锅炉热效率提高。(视锅炉实际效率、设计效率、燃料特性等提升幅度各有不同,一般在0.5-3%)

3、 保护受热面管壁,减少管壁的结焦

使用耐高温远红外辐射涂层后,对多年高低温腐蚀严重的管壁进行清洗和抗氧化保护也是非常必要的。而且,涂刷涂层后炉管温度相对降低,管壁涂层烧结后,管壁张力发生变化,积灰和结焦现象也得到缓解。

使用寿命:该涂层可使用2年以上无变化,即使局部出现破损,简单涂刷即可进行修补。

轻质隔墙板厂家 北京交通大学HND