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远红外辐射涂料在垃圾焚烧余热锅炉中的应用
2022-06-15

垃圾焚烧处理一般由垃圾焚烧炉、余热锅炉、发电机组、烟气净化系统等组成。在垃圾焚烧炉因垃圾热值、含水量等因素影响,需保持足够的温度才能保证焚烧炉的连续工作,因此大多垃圾焚烧炉内并没有水冷壁等吸热设施来进行热量回收。

垃圾焚烧的热量回收大多设置在焚烧炉后的余热锅炉。一般情况下,余热锅炉的参数如下:

余热锅炉型式 自然循环卧式锅炉

每台锅炉额定蒸发量 57t/h

过热蒸汽压力 4.0MPa(g)

过热蒸汽温度 400℃

给水温度 130℃

焚烧炉出口烟气温度 >850℃

烟气出口温度 190℃~210℃

从余热锅炉的名字,我们不难看出它的作用:热量回收,那么充分吸收垃圾燃烧后的热量是余热锅炉的主要用途。高的热辐射吸收率是余热锅炉提升热量吸收效率的基本要求。

除了热吸收外,余热锅炉还需要具备哪些性能呢?首先我们需要了解垃圾焚烧炉焚烧完后的烟气成分:

生活垃圾焚烧烟气中污染物的种类

序号

类别

污染物名称

表示符号

1

颗粒物


2

酸性气体

氯化氢

HCL

硫氧化

SOX

氮氧化物

NOX

氟化氢

HF

一氧化碳

CO

3

重金属

汞及化合物

Hg和Hg2+

铅及化合物

Pb和Pb2+

镉及化合物

Cd和Cd2+

其他重金属及化合物


4

有机物

多氯代二苯并二

PCDDs

多氯代二苯并呋喃

PCDFs

其他有机物


因为高温垃圾焚烧烟气在进入余热锅炉时并未经过任何烟气处理,因此烟气中会含有大量粉尘以及能形成较为严重腐蚀的酸性气体、重金属、有机物。

颗粒物——耐磨

腐蚀介质——防腐

因为烟气进口温度>850℃,再有碱性金属存在的情况下,余热锅炉很容易结焦,一旦结焦其换热功能将大大弱化,同时腐蚀风险大大提高。防结焦将是保证余热锅炉换热效率、提升余热锅炉抗腐蚀能力的重中之重。

余热锅炉的烟气热量分布与煤粉锅炉不一样,煤粉锅炉炉膛内距离火源的远近不一而造成温度场的不一致,但余热锅炉过来的烟气经过烟道中的紊流后温度几乎一致。所以,在余热锅炉中并不需要去平衡锅炉的温度场。与煤粉炉不一样的还有在垃圾焚烧烟气中粉尘含量高,粉尘蓄热量较多,而粉尘的热量想在短时间内通过对流、热传导的方式进行热交换是不现实的,通过辐射吸收来吸取粉尘中的热量是佳的方式。

我们知道,二噁英的抑制效果是评判排放烟气是否合格的主要参数之一。在垃圾焚烧中,烟气在850℃以上并且保持2S以上,二噁英就会彻底分解。而在500-200℃二噁英又会重新产生,在燃烧阶段二噁英的产生是必然,可以通过后续的高温去除,但要减少出炉后二噁英的产生,那就让烟气很快通过200-500℃的温度区间,这一要求又进一步提高了余热锅炉的热吸收效率要求。因为我们之前了解到的,从余热锅炉烟气出口排出的烟气温度为190-210℃,产生二噁英的温度段正好是在余热锅炉这道工序中完成的。

我们再总结下,余热锅炉需要:

1. 快速的换热;

2. 防结焦;

3. 抗腐蚀;

4. 耐磨蚀。

那么采用ZS-1061耐高温远红外辐射涂料就可很大程度解决余热锅炉的问题:

1.≥0.93的热辐射吸收率,可保障余热锅炉迅速的吸热;

2.相对高温的水冷壁表面温度、“隔空取物”无差别的热量摄取可减少烟气与炉管的直接接触,同时光滑的具有低表面张力的成膜也可防止焦体的粘附,剥落型的新1061更是保障了炉管的洁净,在大程度上防止结焦;

3.涂层成膜后致密,可防止腐蚀介质的渗入,无论是高温段还是低温段还是停机检修都可以保证良好的隔绝效果,做到防腐蚀;

4.涂层并没有钢铁般的耐磨蚀性,但一般在迎风端也就是容易出现磨蚀的区域设置有防磨瓦,其他区域的磨蚀因无风向的变化而被弱化,涂层在彻底干燥后依然具有相当的耐磨性。

垃圾焚烧系统检修频繁,在检修期内涂层依然可以保障良好的存在,在每次检修时重新涂装即可弥补涂层不耐磨的弱项。

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