加热炉炉膛红外线辐射涂料技术与应用

加热炉炉膛红外线辐射涂料技术与应用
发布日期：2010-06-13 来源：技术部作者：宏亚高空浏览次数：83
加热炉炉膛红外线辐射涂料技术及其应用一、加热炉运行中产生的问题及原因中洛线热力系
加热炉炉膛红外线辐射涂料技术及其应用
一、加热炉运行中产生的问题及原因
中洛线热力系统2004年改造后，经过几年运行，发现加热炉存在以下问题：
1、部分加热炉炉体后墙温度较高，超过加热炉设计制造炉体温度50℃的规定值。

2007年冬季运行期间加热炉满负荷时后墙温度为60～80℃，加热炉炉体后墙银粉卷皮脱落，局部过热炉体钢板向外轻微凸起变形；加热炉后墙温度超过 60℃，并呈现增高趋势。

2、加热炉热效率降低，在冬季运行时加热炉不能满足工艺运行最大热负荷需要，不仅影响管道的安全运行，而且会造成燃料的极大浪费。

二、HTEE系列红外辐射涂料各项技术性能
使用温度：400℃-1350℃。

填料：锆质陶瓷。

粘接剂：磷酸盐、改性硅酸盐、有机硅树脂。

适用材料：陶瓷或金属。

适用范围：电热管、硅碳棒及各种处理炉、锻造炉、锅炉、轧钢加热炉、金属熔炼炉、加氢炉等高温加热装置。

产品机理：众所周知，当加热炉体内温度在700℃以上时，热传递以辐射传递为主，红外辐射涂料附在加热炉内衬上，由于其辐射率高因而提高了被涂基本表面的辐射率，由原来的0.45上升为0.95，炉体内表面辐射以四次方的数值跃增。

这样使炉膛内炉管吸收的热量增加，达到提高热效率和节约能源的目的，并能使炉膛内保温材料表面形成一层坚硬的陶瓷辐射保护层，可成倍延长炉膛内保温的使用寿命。

使用该产品可缩短升温时间、提高炉温、延长加热炉使用年限，使用安全无污染、节能效果显著且耐高温、化学稳定性优良、耐各种腐蚀，有着优良的热辐射性能、辐射强度，抗冲刷性能良好，高温下保持表面平整、光滑。

使用方法：对于金属材料一般在涂覆前进行喷砂处理，在硅酸铝纤维材料上应去除灰分等异物，陶瓷材料在涂覆前将表面用水清洗干净即可，涂覆方法采用喷涂或刷涂。

工作条件：间歇式或连续式的选择不同。

工作环境：中性、酸性、碱性工作环境均适应。

三、加热炉炉膛红外线辐射涂料应用实验分析利用现有条件对设备进行改造，达到使用要求。

对加热炉炉体保温层进行改造和红外线涂料涂刷。

1、实验设备：GW5000-Y/6.4-Y4加热炉一台；燃烧器型号：BT120 DSPN。

2、加热炉运行参数控制：燃油供油压力控制在 0.2MPa；燃油流量控制在10～20 L/min；燃油供油温度： 40～50℃。

3、实验前分析：在加热炉涂刷红外线涂料前，搜集中洛线加热炉运行资料，调研红外线涂料使用情况和有关资料，确定选用红外线涂料。

加热炉保温层结构为耐火纤维衬里形式，保温施工时先在钢板上刷一层粘接剂，然后平铺一层平毯，在平铺毯表面再刷一层粘接剂，把预制的折叠毯压入固定支架之间，在最外层同样刷粘接剂，平铺一层平铺毯。

加热炉保温材料耐火纤维衬里的主要成分为硅酸铝纤维，硅酸铝为耐高温隔热材料，因此广泛用于热力设备隔热保温材料中。

加热炉保温材料硅酸铝耐火纤维衬里经过长期高温辐射材质会粉化，尤其在加热炉顶部和立面部位易产生脱落、变形和缝隙，致使高温烟气窜入外层钢板，使加热炉表面温度升高，后墙鼓包。

最严重的是烟囱底部的保温层整体垮塌，使烟囱底部钢板在高温状况下逐渐脆化，影响钢板强度，造成烟囱倒塌的安全隐患。

4、方案实施：对实验加热炉进行保温层改造，涂刷 HTEE－87－2型红外辐射涂料。

施工前先烘炉2天，使炉内保持干燥，清除炉内保温层上的表面灰分，露出原硅酸铝纤维的本色，使红外线涂料涂刷后牢固的粘接。

涂刷的部位有加热炉炉膛内保温衬里表面、烟囱底部内保温衬里表面。

四、加热炉炉膛红外线辐射涂料应用效果
加热炉红外线辐射涂料施工后，加热炉经过几个月平稳运行，多次打开人孔进入炉膛查看，检查该涂料在高温下的使用情况，收缩缝≤0.003mm符合质量标准，涂料无脱落现象，保温层完好。

对比施工前后加热炉的实际运行工况，红外线涂料保温效果显著并提高了加热炉效率，排烟温度平均下降15℃左右。

从涂料外表看，在原加热炉硅酸铝纤维保温层上形成了坚硬的陶瓷辐射层，即延长了硅酸铝纤维保温层的使用寿命，又方便了加热炉的清灰，降低炉体温度，解决了后炉墙过热、钢板烧红的问题，后炉墙温度也由原来的60多度降为35度左右，平均下降25度。

在工况相同条件下，测量涂刷红外线涂料前后加热炉炉体外壁各部位温度的变化情况，加热炉热效率得到了提高，涂刷红外线涂料前加热炉平均效率83.22％，涂刷红外线涂料后加热炉平均效率90.14％。

通过以上检验及测量证明加热炉保温棉上涂抹高温红外辐射涂料是成功的，值得推广。

按照加热炉热效率平均提高3％～5％左右计算，中洛线全年可节约燃料油约150吨左右，按照原油5000元/吨，计算可节约30.8万元。

五、应用前景
通过在中洛线加热炉保温棉上涂抹高温红外辐射涂料的应用，可使炉衬表面的纤维棉在高温下的辐射效果增强，提高了加热炉热效率，在节能上有一定优势；同时达到了保护炉衬表面的纤维棉，降低炉体外壁温度，延长了炉内壁的使用周期，消除了加热炉局部过热隐患，减少维修费用。

加热炉红外线涂料可在使用加热炉的输油站推广，同时在加热炉制造、维修过程中应用也可显著提高加热炉效率和维修质量。