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水冷壁防腐涂料抗腐蝕的原理分析

發(fā)布時間:2014.08.12    點擊數(shù): 104177

        水冷壁是鍋爐的主要受熱部分,主要的熱量受熱面,它由數(shù)排鋼管組成,分布于鍋爐爐膛的四周受熱再傳熱給受熱流體。它的內(nèi)部為流動的水或蒸汽,外界接受鍋爐爐膛的火焰的熱量。

 

        水冷管壁在鍋爐內(nèi),爐管置于爐腔火焰的輻照之中,一般燃燒輻射的受熱溫度1000℃以上,爐管外側(cè)承受高溫、氧化、腐蝕三種材料損耗,氧化鐵比較疏松。志盛威華防腐涂料人員多年的跟蹤發(fā)現(xiàn),一臺670t/h的火電鍋爐,爐膛內(nèi)的氣流速度高達20-50m/s,氧化鐵被高速煙氣沖刷掉,新暴露的金屬表面再次被氧化,再次被沖刷,使管壁逐漸變薄,危及管的壽命。

 

        水冷管壁在高溫燃氣的輻照下,形成一層較疏松的氧化鐵。煙氣中的微灰,在爐內(nèi)溫差力的作用下逐漸沾附在水冷管壁的氧化鐵表面,金屬氧化物蒸汽(氧化鈉等)凝結(jié)在上述積灰中形成水冷管壁首層沾污灰層,再與煙氣中的S02化學反應(yīng),便形成金屬的硫酸鹽類,具有較低的熔點,受熱面沾污灰層隨著其厚度的增加,熱阻增大,鍋爐熱效率下降,灰層表面溫度升高,使結(jié)垢的硫酸鹽類熔化,產(chǎn)生很大的粘結(jié)力,更大量網(wǎng)羅煙氣中飛灰,使爐管熱交換進入惡性循環(huán)狀態(tài),這便是結(jié)渣。渣層比較疏松,煙氣中的SO2可以滲入,渣在溶化時又放出SO2侵入鋼管,反應(yīng)產(chǎn)物K3Fe(S04)3和Na3Fe(S04)3在584℃便會溶化,再分解為硫酸鹽,進入深一層的管壁腐蝕。以至鍋爐水冷管壁年腐蝕量達1.5-2.5mm/a程度,這是至今普遍存在的嚴重問題,它使鍋爐熱效率隨時間而下降,使鍋爐設(shè)備壽命縮短且夭折。

 

        為了解決鍋爐設(shè)備上的換熱管、換熱片、導熱管、高溫模具、裂解管、發(fā)熱器、散熱片等設(shè)備器件上,既要在高溫酸堿介質(zhì)耐腐蝕還要有很好的熱量傳熱性。豐臺區(qū)東鐵營的志盛威華公司研發(fā)人員以涂料涂層高傳導熱、紅外強熱輻射為基礎(chǔ),研發(fā)出耐高溫、耐酸堿、高導熱的ZS-722耐酸導熱防腐涂料。

 

        在高溫鍋爐設(shè)備上的主要的高溫氣體腐蝕類型有:高溫氧化、硫化、氮化、碳化等;在液態(tài)環(huán)境中的高溫腐蝕有:熔鹽腐蝕和高溫液態(tài)金屬腐蝕,以及熱腐蝕、釩腐蝕等沉積鹽引起的高溫腐蝕。ZS-722耐酸導熱防腐涂料成膜物質(zhì):以志盛威華特制螯合的嫁接無機—有機耐高溫成膜溶液,該成膜溶液以硅酮樹脂、鈍化的鋁溶膠螯合而成的無機改性成膜溶液,耐溫高,耐溫可以達到750℃,完全可以耐住水冷壁耐溫,成膜性好附著力高,導熱好,克服了高分子成膜溶液導熱系數(shù)低的缺點。

 

        ZS-722耐酸導熱防腐涂料多種組分組成的陶瓷功能填料,相互協(xié)同賦予了涂層優(yōu)異的耐磨、抗熱沖擊性,可以長時間耐氣蝕液蝕摩擦和粉料摩擦。ZS-722耐酸導熱防腐涂料能大大加大熱量的交換,提高熱能利用率和熱量散失,縮短物體加熱時間,減少熱量的累積,提高發(fā)熱體的工作效率。

 

        鍋爐爐管一般采用20號鍋爐鋼管,金屬表面的紅外輻射系數(shù)(黑體系數(shù))很低,一般才O.1左右,反射系數(shù)很高接近0.9高溫時,因表面氧化,輻射系數(shù)約0.5,根據(jù)基爾霍夫定律,爐管表面吸收爐膛火焰紅外輻射的吸收率也只有0.5左右,輻射熱交換效率低。如果ZS-722耐酸導熱防腐涂料如果把爐管表面的輻射系數(shù)提高到0.9,那么爐管內(nèi)的工質(zhì)(如水,)和爐膛火焰的熱交換效率便可以提高8%左右,大大節(jié)能提高生產(chǎn)率。

 

        假定鍋爐水冷壁水汽含量10%,硫酸含量有20ppm,那么露點的溫度根據(jù)H20和H2SO4兩項狀態(tài),可以知道是燃燒溫度是1400℃,如果排煙溫度接近或者低于140℃,便會產(chǎn)生硫酸露點,附在水冷壁金屬表面,產(chǎn)生點腐蝕,使設(shè)備穿孔而報廢。因此,涂刷志盛威華ZS-722耐酸導熱防腐涂料涂層,較強的耐酸堿性,優(yōu)異的耐磨、抗熱沖擊性通常只好把排煙溫度超過露點溫度,這便降低了鍋爐的熱效率,浪費了能源.可是,煙氣的露點并不是一個定數(shù),它是隨煙氣中的水汽含量SO2、SO3的含量而改變的,即使提高了排煙溫度,也難以完全避免露點腐蝕的問題.因此志盛威華公司建議采取新的辦法,既保護設(shè)備不被露點腐蝕,又提高爐管熱交換的能力,還要降低排煙溫度,提高熱效率。

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        上海良時智能科技股份有限公司(股票代碼:837430 厚積薄發(fā) 持續(xù)創(chuàng)新),為全球客戶提供智能制造和表面處理系統(tǒng)解決方案,從業(yè)30多年,是一個集研發(fā)、設(shè)計、制造、工程安裝、工程咨詢于一體的專業(yè)化制造及自動化智能控制系統(tǒng)集成公司,能為客戶解決:
        Shanghai Liangshi InteRobot Technology Corporation (Stock Code: 837430 Accumulate richly and break forth vastly; innovate continuously) provides surface treatment sandblasting system solution for global customers. By engaging in this industry for more than twenty years, we're a professional manufacturing and automatic intelligent control system corporation, which integrates researching, designing, manufacturing, project installation and project consulting. We can provide our customers with:
        1、化學表面處理噴拋丸、噴丸強化設(shè)備、熱噴涂和涂裝設(shè)備工藝系統(tǒng)解決方案和工藝裝備;
              We provide process system solution and process equipments of surface treatment sandblasting shot blasting, shot peening, enameling, thermal spraying, coating equipment.
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              We provide professional integrated solution for pressure bearing system in fields of food dairy, biopharmaceutical, refrigerating, petrochemical, marine engineering, energy, paper-making, fabrics, etc.
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              Professionally provide the design and manufacture of pressure vessels: providing overall solutions for pressure system integration in the fields of food and dairy, biopharmaceutical, water treatment, refrigeration, petrochemical, shipbuilding and marine engineering, power and energy, paper and textile, non-ferrous metals and other fields.
        企業(yè)主導產(chǎn)品如下 The leading products of our company are as follows:
        主營業(yè)務(wù):智能制造和表面處理工程系統(tǒng)集成的設(shè)計、研發(fā)、生產(chǎn)和銷售。
        Main business: design, research, production and sales of surface treatment engineering system integration.
        六類主要產(chǎn)品:自動化涂裝生產(chǎn)線、智能機器人噴涂系統(tǒng)、自動化噴拋丸生產(chǎn)線、智能機器人噴拋丸強化系統(tǒng)、自動化熱噴涂系統(tǒng)、涂裝節(jié)能環(huán)保設(shè)備。
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        公司生產(chǎn)的表面工程系統(tǒng)集成具備智能、自動化的特點,可實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)過程自動化控制,因而屬于自動化裝備。根據(jù)《高端裝備制造業(yè)“十二五”規(guī)劃》中對高端裝備的定義“主要包括傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級和戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展所需的高技術(shù)高附加值裝備”,公司產(chǎn)品屬于高端裝備,是為國民經(jīng)濟其他行業(yè)提供技術(shù)裝備的戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)。
        The surface engineering system of our company integrates the characteristics of intelligence and automation, it can realize the automatic control of industrial production process, so it belongs to automatic equipment. According to the definition of premium-end equipment of 《The 125th programme of premium-end equipment manufacturing industry》, “it mainly includes the high technology and high value-added equipment required by traditional industrial transformation upgrading and the development of strategic new-emerging industries”. The company's products belong to the premium-end equipment, which is a strategic industry that provides technical equipment for the other industries of the national economy.
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