一种用于燃煤锅炉的防腐防结焦涂层及其喷涂方法与流程

[0001]
本发明涉及锅炉防结焦技术领域，具体涉及一种用于燃煤锅炉的防腐防结焦涂层及其喷涂方法。


背景技术：

[0002]
对于燃煤热电来讲，燃煤锅炉的长期稳定运行是发电企业所有工作的重点。近几年随着煤粉品质的变化，大多数锅炉都存在结焦腐蚀的问题，从而严重影响了锅炉的正常运行。另一方面，燃煤锅炉在燃煤燃烧过程中，水冷壁管道受热面结焦，过热器、再热器管道积灰，使锅炉换热效率下降，排烟温度升高，能耗增加，且管道受热面易由于结焦严重产生硫酸盐腐蚀，缩短锅炉使用寿命等。以上这些问题会严重影响锅炉安全、经济运行。


技术实现要素：

[0003]
本发明的目的是为解决上述技术问题及不足，提供一种用于燃煤锅炉的防腐防结焦涂层及其喷涂方法。
[0004]
本发明为解决上述技术问题的不足，所采用的技术方案是：一种用于燃煤锅炉的防腐防结焦涂层，该涂层涂覆于燃煤锅炉水冷壁表面，所述的涂层包括涂于基底的防腐层和涂于表层的防结焦层，防腐层按照重量份数由片状云母粉10-100份、片状滑石粉10-100份、片状膨润土粉10-100份以及鳞片状石墨粉10-100份经结合剂硅树脂结合制成，硅树脂的重量份数为20-300份；防结焦层按照重量份数由氮化硼5-80份、氧化锆5-60份、氧化铈5-60份和氧化镧粉5-60份制成，结合剂为硅溶胶或锆溶胶，结合剂的重量份数为10-200份。
[0005]
一种用于燃煤锅炉的防腐防结焦涂层的喷涂方法，包括以下步骤：
[0006]
步骤一、按照重量份数取防腐层原材料片状云母粉10-100份、片状滑石粉10-100份、片状膨润土粉10-100份、鳞片状石墨粉10-100份以及结合剂硅树脂20-300份，备用；再按照重量份数取防结焦层原材料氮化硼5-80份、氧化锆5-60份、氧化铈5-60份、氧化镧粉5-60份以及结合剂硅溶胶或锆溶胶10-200份，备用；
[0007]
步骤二、先对燃煤锅炉水冷壁表面进行清灰处理，然后采用石英砂进行喷砂打磨；
[0008]
步骤三、将防腐层原材料进行混合，得到防腐混合粉，然后向硅树脂中分次加入防腐混合粉，搅拌均匀后得到防腐剂，备用；将防腐剂装入喷涂设备中，对燃煤锅炉水冷壁表面进行防腐层喷涂，喷涂后晾置2-5天；
[0009]
步骤四、将防结焦层原材料进行混合，得到防结焦混合粉，然后向硅溶胶或锆溶胶中分次加入防结焦混合粉，搅拌均匀后得到防结焦剂，备用；
[0010]
步骤五、先将喷涂过防腐层的燃煤锅炉水冷壁表面进行加热处理，加热温度不低于80℃，再将防结焦剂装入喷涂设备中，对加热处理后的燃煤锅炉水冷壁表面进行防结焦层喷涂。
[0011]
作为本发明一种用于燃煤锅炉的防腐防结焦涂层的喷涂方法的进一步优化，所述防腐层喷涂厚度为0.1-0.3mm，防结焦层的喷涂厚度为0.05-0.2mm。
[0012]
作为本发明一种用于燃煤锅炉的防腐防结焦涂层的喷涂方法的进一步优化，步骤二所述的喷砂打磨压力为0.3-0.8mpa，喷砂距离为150-300mm，且喷砂打磨后的金属表面清洁度为sa3级，表面粗糙度为20-40μm。
[0013]
作为本发明一种用于燃煤锅炉的防腐防结焦涂层的喷涂方法的进一步优化，步骤三所述分3-5次后向硅树脂中加入防腐混合粉。
[0014]
作为本发明一种用于燃煤锅炉的防腐防结焦涂层的喷涂方法的进一步优化，步骤四所述分3-5次向硅溶胶或锆溶胶中加入防结焦混合粉。
[0015]
本发明具有以下有益效果：
[0016]
一、本发明的涂层采用双层结构涂覆于锅炉水冷壁表面，内层为防腐层，防止硫化物、氯化物及其他有腐蚀性物质与金属接触腐蚀；外层为防结焦层，防止煤焦和高温粘结灰粘附在炉管表面。且内层采用片状材料可有效防止有害物质的渗透和腐蚀。
[0017]
二、本发明的涂层以无机材料为主，耐高温，使用寿命长，防腐防结焦效果好，且对金属炉管双层防护，有效减少了炉管的结焦和腐蚀问题，降低了锅炉工作时的炉膛出口温度和排烟温度，提高了炉管的换热效率，降低了煤耗，从而有效提高了锅炉的使用寿命和运行的安全稳定性。
具体实施方式
[0018]
下面将结合本发明实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例1
[0019]
一种用于燃煤锅炉的防腐防结焦涂层，该涂层涂覆于燃煤锅炉水冷壁表面，所述的涂层包括涂于基底的防腐层和涂于表层的防结焦层，防腐层按照重量份数由片状云母粉20份、片状滑石粉10份、片状膨润土粉10份以及鳞片状石墨粉10份经结合剂硅树脂结合制成，硅树脂的重量份数为30份；防结焦层按照重量份数由氮化硼10份、氧化锆10份、氧化铈5份和氧化镧粉5份制成，结合剂为硅溶胶或锆溶胶，结合剂的重量份数为20份。
[0020]
一种用于燃煤锅炉的防腐防结焦涂层的喷涂方法，包括以下步骤：
[0021]
步骤一、按照重量份数取防腐层原材料片状云母粉20份、片状滑石粉10份、片状膨润土粉10份、鳞片状石墨粉10份以及结合剂硅树脂30份，备用；再按照重量份数取防结焦层原材料氮化硼10份、氧化锆10份、氧化铈5份、氧化镧粉5份以及结合剂硅溶胶或锆溶胶20份，备用；
[0022]
步骤二、先对燃煤锅炉水冷壁表面进行清灰处理，然后采用石英砂进行喷砂打磨，喷砂打磨压力为0.3mpa，喷砂距离为150mm，且喷砂打磨后的金属表面清洁度为sa3级，表面粗糙度为20-40μm；
[0023]
步骤三、将防腐层原材料进行混合，得到防腐混合粉，然后向硅树脂中分3次加入防腐混合粉，搅拌均匀后得到防腐剂，备用；将防腐剂装入喷涂设备中，对燃煤锅炉水冷壁表面进行防腐层喷涂，喷涂后晾置3天；
[0024]
步骤四、将防结焦层原材料进行混合，得到防结焦混合粉，然后向硅溶胶或锆溶胶中分3次加入防结焦混合粉，搅拌均匀后得到防结焦剂，备用；
[0025]
步骤五、先将喷涂过防腐层的燃煤锅炉水冷壁表面进行加热处理，加热温度不低于80℃，再将防结焦剂装入喷涂设备中，对加热处理后的燃煤锅炉水冷壁表面进行防结焦
层喷涂。
[0026]
本实施例中所述防腐层喷涂厚度为0.3mm，防结焦层的喷涂厚度为0.1mm。实施例2
[0027]
一种用于燃煤锅炉的防腐防结焦涂层，该涂层涂覆于燃煤锅炉水冷壁表面，所述的涂层包括涂于基底的防腐层和涂于表层的防结焦层，防腐层按照重量份数由片状云母粉100份、片状滑石粉100份、片状膨润土粉100份以及鳞片状石墨粉100份经结合剂硅树脂结合制成，硅树脂的重量份数为300份；防结焦层按照重量份数由氮化硼80份、氧化锆60份、氧化铈60份和氧化镧粉60份制成，结合剂为硅溶胶或锆溶胶，结合剂的重量份数为200份。
[0028]
一种用于燃煤锅炉的防腐防结焦涂层的喷涂方法，包括以下步骤：
[0029]
步骤一、按照重量份数取防腐层原材料片状云母粉100份、片状滑石粉100份、片状膨润土粉100份、鳞片状石墨粉100份以及结合剂硅树脂300份，备用；再按照重量份数取防结焦层原材料氮化硼80份、氧化锆60份、氧化铈60份、氧化镧粉60份以及结合剂硅溶胶或锆溶胶200份，备用；
[0030]
步骤二、先对燃煤锅炉水冷壁表面进行清灰处理，然后采用石英砂进行喷砂打磨，喷砂打磨压力为0.8mpa，喷砂距离为250mm，且喷砂打磨后的金属表面清洁度为sa3级，表面粗糙度为20-40μm；
[0031]
步骤三、将防腐层原材料进行混合，得到防腐混合粉，然后向硅树脂中分5次加入防腐混合粉，搅拌均匀后得到防腐剂，备用；将防腐剂装入喷涂设备中，对燃煤锅炉水冷壁表面进行防腐层喷涂，喷涂后晾置5天；
[0032]
步骤四、将防结焦层原材料进行混合，得到防结焦混合粉，然后向硅溶胶或锆溶胶中分5次加入防结焦混合粉，搅拌均匀后得到防结焦剂，备用；
[0033]
步骤五、先将喷涂过防腐层的燃煤锅炉水冷壁表面进行加热处理，加热温度不低于80℃，再将防结焦剂装入喷涂设备中，对加热处理后的燃煤锅炉水冷壁表面进行防结焦层喷涂。
[0034]
本实施例中所述防腐层喷涂厚度为0.1mm，防结焦层的喷涂厚度为0.08mm。实施例3
[0035]
一种用于燃煤锅炉的防腐防结焦涂层，该涂层涂覆于燃煤锅炉水冷壁表面，所述的涂层包括涂于基底的防腐层和涂于表层的防结焦层，防腐层按照重量份数由片状云母粉50份、片状滑石粉50份、片状膨润土粉50份以及鳞片状石墨粉50份经结合剂硅树脂结合制成，硅树脂的重量份数为160份；防结焦层按照重量份数由氮化硼40份、氧化锆30份、氧化铈30份和氧化镧粉30份制成，结合剂为硅溶胶或锆溶胶，结合剂的重量份数为100份。
[0036]
一种用于燃煤锅炉的防腐防结焦涂层的喷涂方法，包括以下步骤：
[0037]
步骤一、按照重量份数取防腐层原材料片状云母粉50份、片状滑石粉50份、片状膨润土粉50份、鳞片状石墨粉50份以及结合剂硅树脂160份，备用；再按照重量份数取防结焦层原材料氮化硼40份、氧化锆30份、氧化铈30份、氧化镧粉30份以及结合剂硅溶胶或锆溶胶100份，备用；
[0038]
步骤二、先对燃煤锅炉水冷壁表面进行清灰处理，然后采用石英砂进行喷砂打磨，喷砂打磨压力为0.4mpa，喷砂距离为200mm，且喷砂打磨后的金属表面清洁度为sa3级，表面粗糙度为20-40μm；
[0039]
步骤三、将防腐层原材料进行混合，得到防腐混合粉，然后向硅树脂中分4次加入防腐混合粉，搅拌均匀后得到防腐剂，备用；将防腐剂装入喷涂设备中，对燃煤锅炉水冷壁表面进行防腐层喷涂，喷涂后晾置3天；
[0040]
步骤四、将防结焦层原材料进行混合，得到防结焦混合粉，然后向硅溶胶或锆溶胶中分4次加入防结焦混合粉，搅拌均匀后得到防结焦剂，备用；
[0041]
步骤五、先将喷涂过防腐层的燃煤锅炉水冷壁表面进行加热处理，加热温度不低于80℃，再将防结焦剂装入喷涂设备中，对加热处理后的燃煤锅炉水冷壁表面进行防结焦层喷涂。
[0042]
本实施例中所述防腐层喷涂厚度为0.2mm，防结焦层的喷涂厚度为0.15mm。
[0043]
以下结合实施例3对本发明的防腐防结焦涂层效果进行验证
[0044]
一、防结焦效果
[0045]
锅炉防结焦效果从炉膛出口温度和排烟温度两方面对比检验，在喷涂本发明之前，锅炉的炉膛出口温度平均为950℃，排烟温度大于150℃，喷涂本发明防结焦涂层以后的四个月每隔半个月即15天记录炉膛出口温度和排烟温度，经统计第一个月和第二个月炉膛出口明显降低，第三个月和第四个月略有回升；排烟温度低于150℃，具体如下表1所示：
[0046]
表1：
[0047]
由表1可知，喷涂本发明涂层之后，锅炉的炉膛出口温度和排烟温度均明显降低，说明喷涂本发明的涂层后炉内受热面吸热能力增强，而且通过人孔门观察，炉内结焦现象很轻微，即本发明的防结焦涂层效果显著。
[0048]
二、防腐效果
[0049]
取相同面积不锈钢201钢板3块，在其表面喷涂本发明所述的防腐层，喷涂完成之后晾干，然后置于燃煤锅炉的炉管中，进行耐腐蚀测试。30天以后取出，钢板表面无明显腐蚀痕迹，说明喷涂本发明的防腐层防腐效果显著。
[0050]
经统计，喷涂本发明的防腐防结焦层后的锅炉负荷得到提升7.8％，耗煤量降低9.5％，锅炉可以安全稳定长期运行。
[0051]
综上所述，本发明防腐防结焦效果好，且对金属炉管双层防护；有效减少了炉管的结焦和腐蚀问题，降低了炉膛温度和排烟温度，提高了炉管的换热效率，降低煤耗，从而有效提高了锅炉的使用寿命和运行的安全稳定性。
[0052]
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

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