FHC-D红外线新型节能涂料在锅炉上的应用

张勇彭伟庆

（1.华北天然气销售分公司；2.大庆油田有限责任公司天然气分公司检测中心）

FHC-D红外线新型节能涂料在锅炉上的应用

张勇1彭伟庆2

（1.华北天然气销售分公司；2.大庆油田有限责任公司天然气分公司检测中心）

锅炉和加热炉是比较常见的加热设备，在石油行业应用十分广泛。依据2009年对大庆油田有限责任公司天然气分公司节能监测报告，从8台锅炉的测试结果看，平均热效率为77.52%，仍有待进一步提高。为提高锅炉效率，节约燃料，延长设备使用寿命，2010年9月在效率相对较低的3台锅炉上使用新型节能涂料，取得较好的节能效果，锅炉排烟温度由改造前的168℃降为144℃，排烟损失降低4.5%，炉效由80.4%提高到84.8%，节气率5.02%，实现年节气15.6×104m3。

红外线 节能涂料 锅炉 应用

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

1 原理

在各种锅炉、加热炉，燃烧物质通过传导、对流和辐射输出热量，其中传导和对流要通过一定状态下的介质传热，而热辐射是主要的热传输方式[1]。在锅炉的辐射热面上涂刷耐高温红外线节能涂料，增强了受热面的辐射吸收率，并且红外波被涂层反复多次吸收并转化为内能传递，自身成为红外辐射热源，增强了受热面吸收辐射热量的能力，辐射面温度提高。根据热力学理论斯蒂芬-波尔兹曼“黑体单位面积所辐射的功率与温度的4次方成正比”定律，使用红外节能涂料的锅炉的热效率必定会得到较大提高。

红外光照射到物质上，光的反射、透射和吸收同时发生。反射光、透射光和吸收光的强度比是反射率γ、透射率τ、吸收率α，并且γ+τ+α=1。根据基尔霍夫法则，吸收率α与辐射率ξ相等，所以γ+τ+ξ=1。锅炉采用涂料时没有透射光，所以γ+α=γ+ξ=1。因此，吸收率（辐射率）高，反射率就低，实际检测，本涂料反射率很小，所以辐射率就比较高。

减少受热面平均灰垢厚度，降低结焦强度，使灰垢层热阻减少，炉内受热面辐射和传导热量增加。据测定，锅炉受热面向火侧易积灰垢，其热阻比水垢要高23倍多，每积灰1 mm要浪费燃料10%。热传导公式

式中：

Q——热量；

Δt——水冷壁和锅筒表面与受热水管及锅筒内壁温度差；

∑R——热阻；

A——受热面积。

从公式中可以看出，A为常量，Δt不变时，有效减少∑R，就可以增加热量Q。而涂料的使用恰恰使受热面附近的灰垢分子受到多次辐射而产生不规则运动，这就增加了悬浮粒子在炉内的停留时间。在烟气流漩涡分离作用下，细微煤颗粒和飞灰甩回炉内，减少了飞灰逸出量，不仅降低了灰垢分子的吸附力，减少灰垢层厚度，而且对消除烟尘也十分有效，可有效增加吸热，提高炉内受热面的热吸收率，达到节能目的。

2 特点

FHC-D红外线新型节能涂料主要应用于锅炉（加热炉）。该产品具有耐高温、辐射率高、黏结牢固、降低锅炉烟垢和水垢结生速度等特点，节能效果明显，尤其对加快锅炉升温速度，降低排烟温度，提高锅炉热效率，延长炉体使用寿命具有独特的效果。

3 应用

项目于2010年9月22日完成现场施工，先后进行了清灰、除垢、刨光及涂料粉刷等工作，于2010年10月10日投入运行。

鉴于检测时环境温度较高，改造后的3台锅炉只运行1台10 t蒸汽锅炉。锅炉的运行测试结果表明，锅炉排烟温度由改造前的168℃降为改造后的144℃，排烟损失降低4.5%，炉效由80.4%提高到84.8%，节气率5.02%，实现年节气15.6×104m3。FHC-D红外线新型节能涂料在锅炉上应用效果较好，取得较好的经济效益。

4 结论

（1）FHC-D红外线新型节能涂料增强了锅炉受热面的辐射吸收率，促使辐射面温度不断升高，有效提高了锅炉效率。年节约燃料气15.6×104m3，每立方米气按1.65元计算，节约成本26×104元。

（2）FHC-D红外线新型节能涂料在分公司锅炉上应用后，取得较好效果，节气率5.02%，达到项目预期指标。

（3）FHC-D红外线新型节能涂料可在其他锅炉和加热炉上推广应用。

[1]周斌，周全力，江红辉.工业锅炉房综合技术与管理[M].北京：中国劳动出版社，1991.

[2]安红昌.职工节能减排手册[M].北京：燕山出版社,2009.

张勇，2006年毕业于英国利兹城市大学，助理工程师，E-mail：zhy2009@petrochina.com.cn，地址：北京市朝阳区慧忠里甲118号205室，100101。

2011-02-18）