循环流化床流动燃烧的固体颗粒,对炉内的磨损是不可避免的。磨损的部位主要发生在炉膛燃烧室浓相区、燃烧室与水冷壁。
循环流化床锅炉由于煤质在炉内反复循环对水冷壁的冲刷相当严重,目前普遍采用超音速电弧喷涂技术实施对水冷壁的保护,但金属材料喷涂成本相当昂贵,采用普通高温涂料进行耐磨性保护其性能效果极差,一般不到半年涂层就被冲刷掉;“ADHS-T型金属高温防磨节能涂层”耐冲刷、耐磨时间在一年以上,其价格是电弧喷涂材料的三分之一。
针对这一问题北京爱德海森科技发展有限公司根据国家节能减排的要求,运用黑体辐射热能原理,采用高强度、耐高温材料与钢玉结合,研发了ADHS-T型金属高温防磨节能涂层(喷涂剂)。该材料在工作状态下材料表层形成一层釉面,极大地提高了该材料的高温强度、耐温性能和高温中的抗磨损、抗蚀损性能及热稳定性,能使锅炉磨损严重区水冷壁等易磨损部位使用寿命达一年以上,节能效果达到5%以上,为使用单位因停炉更换磨损部件大大减少了成本,同时也获得了因节能带来可观的经济效益。
(一)节能经济效益(以节煤率5%计)
例: 一台电厂75吨循环硫化床锅炉, 年耗煤量9万吨,现煤价850元计算:
1.年节煤量: 耗煤量9万吨/年×节煤率5% =4500吨/年
2.吨节煤额: 现煤价850元/吨×节煤率5% =42.5元/吨
3.年节煤额计算方式:
A、年耗煤量:4500吨×节煤额42.5元/吨=19.1万元
B、年节煤量:4500吨×现煤价850元 = 382.5万元
(二)实施方案:
ADHS金属高温防磨节能涂层及浇注料:
①ADHS-D型卫热带浇注料:将原锅炉内燃烧高温区耐火材料浇注料部分更换为ADHS浇注料,厚度由原耐火砖的60~120㎜改为15~30㎜。
其特性:强度高、抗冲刷、耐磨损。从低温到高温各阶段的强度高,耐磨性好,热稳定性好。
其用途:用于电力、化工、机械行业沸腾锅炉内衬。用于大型电力、工业,水泥窑炉,有色冶炼窑炉等的受冲刷的耐磨内衬,各种风烟管道的内衬及炉内易磨损的部位。
②ADHS-T型钢玉喷涂涂层:浇注料完成后, 表面喷涂ADHS-T型钢玉喷涂涂层1~2㎜。
其特性:在工作状态下ADHS-T型金属高温防磨节能涂层表层形成一层釉面,极大地提高了该材料的高温强度、耐温性能和高温中的抗磨损、抗蚀损性能及热稳定性,可使炉磨损严重区延长使用寿命。
其用途:用于各种能源锅炉中炉膛受热面的防磨。
③ADHS-T型钢玉喷涂涂层:水冷壁、过热器、省煤器等金属表面经喷砂打磨后喷ADHS-T型钢玉喷涂涂层1~1.5㎜。
其特性:在工作状态下ADHS-T型金属高温防磨节能涂层经高温烧结后表层形成一层釉面,牢固地附着水冷壁表面,该材料耐冲刷性能和高温中的抗蚀损性能及热稳定性,可使炉磨损严重区延长使用寿命(其抗磨耐冲刷性能高于普通高温涂层的2~3倍)。
其用途:用于各种循环流化床锅炉中炉膛受热面的防磨。
(三)投资分析(使用寿命一年)
金属高温防磨节能涂层:
①ADHS浇注料及ADHS-D型高温涂层(1680元/㎡):
例如: 一台电厂75吨循环硫化床锅炉耐火砖高温区面积为500㎡,更换金属高温防磨节能涂层浇注料面积为180㎡。投资为180㎡×1680元/㎡ =30万元。
②ADHS-T型钢玉喷涂涂层(1860元/㎡):
喷涂水冷壁、过热器、省煤器等金属表面积为320㎡,投资为320元/㎡×1860㎡ = 59.5万元
合计投资:30万元+59.5万元 =89.5万元
(四)更换前后经济对比(75吨循环硫化床锅炉):
1.原超音速电弧喷涂(2800元/㎡,一年寿命):
目前国内电厂采用普遍高温涂层喷涂进行锅炉防腐、防磨喷涂保护,其使用寿命在4~5个月,本型号喷涂后使用寿命在一年以上。
★ 投资为2800元/㎡×500㎡=140万元。
2.ADHS-T型金属高温防磨节能涂层((1680+1860)/2元/㎡,一年寿命) 。
★ 投资为1860元/㎡×320㎡59.5万元。
3.ADHS-D型高温涂层1680元/㎡,二年寿命):
本型号锅炉耐火砖高温区面积为180㎡,均更换ADHS-D型高温浇注料。
★ 投资为180㎡×1680元/㎡=30万元。
★比更换金属高温防磨节能涂层前每平方米节约140万元-89.5万元 =50.5万元。
锅炉更换金属高温防磨节能涂层喷涂后,强度高、抗冲刷、耐磨损, 从低温到高温各阶段的强度高,耐磨性好,热稳定性好,不但对锅炉有保护和延长使用寿命作用,更重要的是起到了显著的节能效果。
五)施工要求:
1.金属高温防磨节能涂层对锅炉施工要求必须在停炉检修期间,要对炉膛内进行清理,打磨干净,不得有附灰渣垢,对水冷壁锈渍打毛(喷沙),要进行彻底清理。温度高于35°时采取降温措施,材料严禁在太阳下暴晒。
2.施工队伍要求请专业锅炉维护施工单位。
3.施工时间:ADHS-D型高温涂层(卫热带浇注料)早施工,施工前预先开好排湿孔。ADHS-D型高温涂层施工后加强通风,晾干三天以上,再进行喷涂ADHS-T型金属高温防磨节能涂层的施工。
(六)结 论:
上述计算的节煤额是电厂实际获得节煤利润,不包括国家节煤奖励200元/吨煤。