FHC-D紅外線新型節能涂料在鍋爐上的應用

張勇彭偉慶

（1.華北天然氣銷售分公司；2.大慶油田有限責任公司天然氣分公司檢測中心）

FHC-D紅外線新型節能涂料在鍋爐上的應用

張勇1彭偉慶2

（1.華北天然氣銷售分公司；2.大慶油田有限責任公司天然氣分公司檢測中心）

鍋爐和加熱爐是比較常見的加熱設備，在石油行業應用十分廣泛。依據2009年對大慶油田有限責任公司天然氣分公司節能監測報告，從8臺鍋爐的測試結果看，平均熱效率為77.52%，仍有待進一步提高。為提高鍋爐效率，節約燃料，延長設備使用壽命，2010年9月在效率相對較低的3臺鍋爐上使用新型節能涂料，取得較好的節能效果，鍋爐排煙溫度由改造前的168℃降為144℃，排煙損失降低4.5%，爐效由80.4%提高到84.8%，節氣率5.02%，實現年節氣15.6×104m3。

紅外線 節能涂料 鍋爐 應用

D O I:10.3969/j.i ssn.2095-1493.2011.03.011

1 原理

在各種鍋爐、加熱爐，燃燒物質通過傳導、對流和輻射輸出熱量，其中傳導和對流要通過一定狀態下的介質傳熱，而熱輻射是主要的熱傳輸方式[1]。在鍋爐的輻射熱面上涂刷耐高溫紅外線節能涂料，增強了受熱面的輻射吸收率，并且紅外波被涂層反復多次吸收并轉化為內能傳遞，自身成為紅外輻射熱源，增強了受熱面吸收輻射熱量的能力，輻射面溫度提高。根據熱力學理論斯蒂芬-波爾茲曼“黑體單位面積所輻射的功率與溫度的4次方成正比”定律，使用紅外節能涂料的鍋爐的熱效率必定會得到較大提高。

紅外光照射到物質上，光的反射、透射和吸收同時發生。反射光、透射光和吸收光的強度比是反射率γ、透射率τ、吸收率α，并且γ+τ+α=1。根據基爾霍夫法則，吸收率α與輻射率ξ相等，所以γ+τ+ξ=1。鍋爐采用涂料時沒有透射光，所以γ+α=γ+ξ=1。因此，吸收率（輻射率）高，反射率就低，實際檢測，本涂料反射率很小，所以輻射率就比較高。

減少受熱面平均灰垢厚度，降低結焦強度，使灰垢層熱阻減少，爐內受熱面輻射和傳導熱量增加。據測定，鍋爐受熱面向火側易積灰垢，其熱阻比水垢要高23倍多，每積灰1 mm要浪費燃料10%。熱傳導公式

式中：

Q——熱量；

Δt——水冷壁和鍋筒表面與受熱水管及鍋筒內壁溫度差；

∑R——熱阻；

A——受熱面積。

從公式中可以看出，A為常量，Δt不變時，有效減少∑R，就可以增加熱量Q。而涂料的使用恰恰使受熱面附近的灰垢分子受到多次輻射而產生不規則運動，這就增加了懸浮粒子在爐內的停留時間。在煙氣流漩渦分離作用下，細微煤顆粒和飛灰甩回爐內，減少了飛灰逸出量，不僅降低了灰垢分子的吸附力，減少灰垢層厚度，而且對消除煙塵也十分有效，可有效增加吸熱，提高爐內受熱面的熱吸收率，達到節能目的。

2 特點

FHC-D紅外線新型節能涂料主要應用于鍋爐（加熱爐）。該產品具有耐高溫、輻射率高、黏結牢固、降低鍋爐煙垢和水垢結生速度等特點，節能效果明顯，尤其對加快鍋爐升溫速度，降低排煙溫度，提高鍋爐熱效率，延長爐體使用壽命具有獨特的效果。

3 應用

項目于2010年9月22日完成現場施工，先后進行了清灰、除垢、刨光及涂料粉刷等工作，于2010年10月10日投入運行。

鑒于檢測時環境溫度較高，改造后的3臺鍋爐只運行1臺10 t蒸汽鍋爐。鍋爐的運行測試結果表明，鍋爐排煙溫度由改造前的168℃降為改造后的144℃，排煙損失降低4.5%，爐效由80.4%提高到84.8%，節氣率5.02%，實現年節氣15.6×104m3。FHC-D紅外線新型節能涂料在鍋爐上應用效果較好，取得較好的經濟效益。

4 結論

（1）FHC-D紅外線新型節能涂料增強了鍋爐受熱面的輻射吸收率，促使輻射面溫度不斷升高，有效提高了鍋爐效率。年節約燃料氣15.6×104m3，每立方米氣按1.65元計算，節約成本26×104元。

（2）FHC-D紅外線新型節能涂料在分公司鍋爐上應用后，取得較好效果，節氣率5.02%，達到項目預期指標。

（3）FHC-D紅外線新型節能涂料可在其他鍋爐和加熱爐上推廣應用。

[1]周斌，周全力，江紅輝.工業鍋爐房綜合技術與管理[M].北京：中國勞動出版社，1991.

[2]安紅昌.職工節能減排手冊[M].北京：燕山出版社,2009.

張勇，2006年畢業于英國利茲城市大學，助理工程師，E-mail：zhy2009@petrochina.com.cn，地址：北京市朝陽區慧忠里甲118號205室，100101。

2011-02-18）