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水冷壁防腐涂料抗腐蚀的原理分析

发布时间:2014.08.12    点击数: 105025

        水冷壁是锅炉的主要受热部分,主要的热量受热面,它由数排钢管组成,分布于锅炉炉膛的四周受热再传热给受热流体。它的内部为流动的水或蒸汽,外界接受锅炉炉膛的火焰的热量。

 

        水冷管壁在锅炉内,炉管置于炉腔火焰的辐照之中,一般燃烧辐射的受热温度1000℃以上,炉管外侧承受高温、氧化、腐蚀三种材料损耗,氧化铁比较疏松。志盛威华防腐涂料人员多年的跟踪发现,一台670t/h的火电锅炉,炉膛内的气流速度高达20-50m/s,氧化铁被高速烟气冲刷掉,新暴露的金属表面再次被氧化,再次被冲刷,使管壁逐渐变薄,危及管的寿命。

 

        水冷管壁在高温燃气的辐照下,形成一层较疏松的氧化铁。烟气中的微灰,在炉内温差力的作用下逐渐沾附在水冷管壁的氧化铁表面,金属氧化物蒸汽(氧化钠等)凝结在上述积灰中形成水冷管壁首层沾污灰层,再与烟气中的S02化学反应,便形成金属的硫酸盐类,具有较低的熔点,受热面沾污灰层随着其厚度的增加,热阻增大,锅炉热效率下降,灰层表面温度升高,使结垢的硫酸盐类熔化,产生很大的粘结力,更大量网罗烟气中飞灰,使炉管热交换进入恶性循环状态,这便是结渣。渣层比较疏松,烟气中的SO2可以渗入,渣在溶化时又放出SO2侵入钢管,反应产物K3Fe(S04)3和Na3Fe(S04)3在584℃便会溶化,再分解为硫酸盐,进入深一层的管壁腐蚀。以至锅炉水冷管壁年腐蚀量达1.5-2.5mm/a程度,这是至今普遍存在的严重问题,它使锅炉热效率随时间而下降,使锅炉设备寿命缩短且夭折。

 

        为了解决锅炉设备上的换热管、换热片、导热管、高温模具、裂解管、发热器、散热片等设备器件上,既要在高温酸碱介质耐腐蚀还要有很好的热量传热性。丰台区东铁营的志盛威华公司研发人员以涂料涂层高传导热、红外强热辐射为基础,研发出耐高温、耐酸碱、高导热的ZS-722耐酸导热防腐涂料。

 

        在高温锅炉设备上的主要的高温气体腐蚀类型有:高温氧化、硫化、氮化、碳化等;在液态环境中的高温腐蚀有:熔盐腐蚀和高温液态金属腐蚀,以及热腐蚀、钒腐蚀等沉积盐引起的高温腐蚀。ZS-722耐酸导热防腐涂料成膜物质:以志盛威华特制螯合的嫁接无机—有机耐高温成膜溶液,该成膜溶液以硅酮树脂、钝化的铝溶胶螯合而成的无机改性成膜溶液,耐温高,耐温可以达到750℃,完全可以耐住水冷壁耐温,成膜性好附着力高,导热好,克服了高分子成膜溶液导热系数低的缺点。

 

        ZS-722耐酸导热防腐涂料多种组分组成的陶瓷功能填料,相互协同赋予了涂层优异的耐磨、抗热冲击性,可以长时间耐气蚀液蚀摩擦和粉料摩擦。ZS-722耐酸导热防腐涂料能大大加大热量的交换,提高热能利用率和热量散失,缩短物体加热时间,减少热量的累积,提高发热体的工作效率。

 

        锅炉炉管一般采用20号锅炉钢管,金属表面的红外辐射系数(黑体系数)很低,一般才O.1左右,反射系数很高接近0.9高温时,因表面氧化,辐射系数约0.5,根据基尔霍夫定律,炉管表面吸收炉膛火焰红外辐射的吸收率也只有0.5左右,辐射热交换效率低。如果ZS-722耐酸导热防腐涂料如果把炉管表面的辐射系数提高到0.9,那么炉管内的工质(如水,)和炉膛火焰的热交换效率便可以提高8%左右,大大节能提高生产率。

 

        假定锅炉水冷壁水汽含量10%,硫酸含量有20ppm,那么露点的温度根据H20和H2SO4两项状态,可以知道是燃烧温度是1400℃,如果排烟温度接近或者低于140℃,便会产生硫酸露点,附在水冷壁金属表面,产生点腐蚀,使设备穿孔而报废。因此,涂刷志盛威华ZS-722耐酸导热防腐涂料涂层,较强的耐酸碱性,优异的耐磨、抗热冲击性通常只好把排烟温度超过露点温度,这便降低了锅炉的热效率,浪费了能源.可是,烟气的露点并不是一个定数,它是随烟气中的水汽含量SO2、SO3的含量而改变的,即使提高了排烟温度,也难以完全避免露点腐蚀的问题.因此志盛威华公司建议采取新的办法,既保护设备不被露点腐蚀,又提高炉管热交换的能力,还要降低排烟温度,提高热效率。

        关于良时智能 About Liangshi InteRobot:
        上海良时智能科技股份有限公司(股票代码:837430 厚积薄发 持续创新),为全球客户提供智能制造和表面处理系统解决方案,从业30多年,是一个集研发、设计、制造、工程安装、工程咨询于一体的专业化制造及自动化智能控制系统集成公司,能为客户解决:
        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、化学表面处理喷抛丸、喷丸强化设备、热喷涂和涂装设备工艺系统解决方案和工艺装备;
              We provide process system solution and process equipments of surface treatment sandblasting shot blasting, shot peening, enameling, thermal spraying, coating equipment.
        2、智能制造自动化机器人应用工艺系统解决方案和工艺装备;
              We provide professional system solution and process equipments of automation and robot technology application.
        3、食品乳品、制药、生物、制冷、石油化工、船舶制造、能源、造纸、纺织系统领域承压系统集成整体解决方案;
              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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              We provide environment protection blasting and painting equipment: process solution and equipment of VOCs waste gas, waste water, dust, noise treatment system.
         5、专业提供压力容器设计制造:为食品乳品、生物制药、水处理、制冷、石油化工、船舶海工、电力能源、造纸纺织、有色金属等领域提供承压系统集成整体解决方案。
              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.
        企业主导产品如下 The leading products of our company are as follows:
        主营业务:智能制造和表面处理工程系统集成的设计、研发、生产和销售。
        Main business: design, research, production and sales of surface treatment engineering system integration.
        六类主要产品:自动化涂装生产线、智能机器人喷涂系统、自动化喷抛丸生产线、智能机器人喷抛丸强化系统、自动化热喷涂系统、涂装节能环保设备。
        Six main product categories are: automatic painting production line, intelligent robot painting system, automatic shot/wheel blasting production line, intelligent robot shot peening system, automatic thermal spraying system, energy saving and environmental protection equipment for painting.
        产品主要应用于:新材料、新能源、工程机械、汽车制造、集装箱、船舶海洋工程、航空航天、港口桥梁、电子电气、环保工程、印刷造纸机械、医疗机械、纺织机械等领域。
        The products are mainly applied in: new materials, new energy, engineering machinery, automobile manufacturing, containers, marine engineering, aeronautics and astronautics, port bridges, electronic and electrical, environmental protection engineering, printing and papermaking machinery, medical machinery, textile machinery and so on.
        公司生产的表面工程系统集成具备智能、自动化的特点,可实现工业生产过程自动化控制,因而属于自动化装备。根据《高端装备制造业“十二五”规划》中对高端装备的定义“主要包括传统产业转型升级和战略性新兴产业发展所需的高技术高附加值装备”,公司产品属于高端装备,是为国民经济其他行业提供技术装备的战略性产业。
        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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