鍋爐超導(dǎo)熱納米陶瓷涂層黑體增效技術(shù)應(yīng)用
鍋爐黑體增效節(jié)能技術(shù):有效解決鍋爐運行中安全與節(jié)能的諸多問題
●提高鍋爐運行安全性:有效解決鍋爐結(jié)焦,減少水冷壁管屏吹灰磨損,大幅延緩水冷壁高溫腐蝕,延長了鍋爐運行壽命。
●提升鍋爐運行經(jīng)濟(jì)性:提高煤粉燃盡程度,優(yōu)化鍋爐換熱分配,降低減溫水量,解決主再熱汽欠溫,提高了運行效率。
●拓展摻燒摻配空間:提高鍋爐運行安全性,進(jìn)一步拓展鍋爐對燃用煤種的適應(yīng)性,為燃煤經(jīng)濟(jì)采購模型提供技術(shù)平臺,降低燃煤采購成本,提升企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。
●為工業(yè)企業(yè)節(jié)能減排服務(wù):阻止氮氧化物生成,降低供電煤耗,助力企業(yè)實現(xiàn)節(jié)能減排的目標(biāo),提升企業(yè)競爭力。
鍋爐黑體安全提效技術(shù)以零缺陷為基礎(chǔ),具有不可替代、獨具領(lǐng)域和投資回收期短的優(yōu)勢,為電力企業(yè)鍋爐安全與經(jīng)濟(jì)運行提供解決方案和技術(shù)支持,為落實《煤電節(jié)能減排升級與改造行動計劃(2014-2020年)》(發(fā)改能源〔2014〕2093號)提供技術(shù)支撐。
●零缺陷:法耳邁特黑體安全提效技術(shù)以特種非金屬材料涂層形式實現(xiàn),黏附牢固,熱膨脹系數(shù)與鋼材接近,不易脫落;材料無腐蝕、無輻射、無污染;實施后不會引發(fā)各管壁壁溫超標(biāo),滿足對脫硝裝置入口煙溫的需要。
●不可替代:法耳邁特黑體安全提效技術(shù)是當(dāng)前鍋爐受熱面優(yōu)化領(lǐng)域中的成熟應(yīng)用技術(shù),已取得國家**的鍋爐性能試驗機(jī)構(gòu)的檢測報告,具有該項技術(shù)發(fā)明**和多項實用新型**。
●獨具領(lǐng)域:技術(shù)實施不改變鍋爐本體水汽循環(huán)流程、鍋爐受熱面材質(zhì)和面積,是優(yōu)化鍋爐受熱面換熱分配和防止鍋爐結(jié)焦等系列問題的專業(yè)領(lǐng)域技術(shù)。
●投資回收期短:投資小,收益高,具有良好的經(jīng)濟(jì)優(yōu)越性。
鍋爐黑體增效節(jié)能技術(shù)原理
a) 防止結(jié)焦
防止結(jié)焦的原則是消除產(chǎn)生結(jié)焦的基本條件。鍋爐深度增效技術(shù)是在水冷壁表面涂覆涂層,涂層的化學(xué)穩(wěn)定性好且與金屬基體緊密結(jié)合,以達(dá)到抗熱震要求;涂層材料經(jīng)納米改性加工后具有表面能小的特性,使得焦粒很難黏附,防止了水冷壁涂層的沾污,即使產(chǎn)生少量結(jié)焦,也會因納米材料的自清潔特性,在焦塊較小時自行脫落,不會形成大塊的結(jié)焦。同時由于材料導(dǎo)熱系數(shù)很低(為鋼的百分之一左右),熔融的灰粒接觸涂層表面時放熱緩慢,不易凝結(jié)成焦。
涂層同時提高水冷壁的吸熱量,相應(yīng)降低爐膛出口煙溫,有效減輕或避免爐膛上部及水平煙道內(nèi)受熱面的結(jié)焦。
b) 優(yōu)化傳熱
傳熱學(xué)認(rèn)為:物體的黑度越大,對輻射電磁波的吸收率就越大。通常水冷壁的黑度在0.7左右,深度增效節(jié)能技術(shù)的涂層黑度為0.93,因而能更有效地吸收輻射電磁波并使其轉(zhuǎn)化為熱能。水冷壁是以輻射換熱為主的換熱部件,改變其黑度會增加水冷壁的換熱量,降低爐膛出口煙溫,可降低主、再熱器減溫水量和排煙溫度。
針對再熱汽欠溫,利用高熱阻材料,減少水冷壁或過熱器換熱,增加再熱器換熱,達(dá)到重新分配鍋爐各受熱面換熱,使再熱汽溫達(dá)到額定值,進(jìn)而提高機(jī)組效率。
c) 強(qiáng)化燃燒
光譜學(xué)研究證實:物質(zhì)(原子或分子)具有對電磁波選擇性吸收的特性。水冷壁改造后,涂層輻射回爐膛的電磁波已不同于原水冷壁的輻射電磁波,具有涂層特性的電磁波改變后不易被爐膛煙氣中的三原子氣體(CO2和H2O)吸收,電磁波的能量更多被煤中以碳、氫元素為主構(gòu)成的有機(jī)質(zhì)所吸收,因此涂層的輻射特性增強(qiáng)了對煤粉顆粒的加熱作用,使其燃燒過程發(fā)生了有益的變化,表現(xiàn)在:
●提高加熱速率,使揮發(fā)分析出的更快,使著火加快、燃燒加劇,有利于燃燒的充分進(jìn)行,煤粉顆粒的燃燒更完全、徹底。
●提高煤粉顆粒的溫度,使揮發(fā)分析出的更徹底,增大煤粉顆粒的內(nèi)孔結(jié)構(gòu),增大比表面積,使之更易吸附氧氣,加快碳的氧化反應(yīng),使煤粉顆粒的燃燒更加充分。
d) 減少管屏吹灰磨損
一是通過提高輻射換熱,降低截面熱負(fù)荷,減少或消除煙氣中熔融灰渣的形成;二是因材料的低導(dǎo)熱特性,消除融化灰渣在受熱面上快速放熱引起粘結(jié);三是涂層材料的高清潔性,涂層粘附灰渣后在重力作用下自行脫落,有效解決水冷壁結(jié)渣、結(jié)焦和積灰,保持水冷壁爐側(cè)外表面的清潔,達(dá)到取消吹灰器或減少吹灰頻次目的。
e) 解決水冷壁區(qū)域高溫腐蝕
在高溫腐蝕區(qū)域爐膛水冷壁外表面噴涂法耳邁特材料,該材料以特種非金屬材料涂層形式實現(xiàn),該涂層可有效將高溫?zé)煔馀c水冷壁金屬隔離,達(dá)到消除水冷壁高溫腐蝕目的。
f) 阻止氮氧化物生成
在水冷壁噴涂高黑度材料,增加水冷壁輻射換熱,降低爐膛氧化性區(qū)域溫度,避開游離氮的氧化活性溫度區(qū)。