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)而提高機組效率。

c) 強化燃燒

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)成的有機質(zhì)所吸收，因此涂層的輻射特性增強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)。