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ATT陶瓷涂層在石化企業(yè)加熱爐上的應(yīng)用

　　中國化工機(jī)輥式破碎機(jī)械網(wǎng)訊滾筒篩：摘要鏈斗輸送機(jī): 加強(qiáng)能源資源節(jié)約和生態(tài)環(huán)境保護(hù)，增強(qiáng)可持續(xù)發(fā)展能力是黨的十七大工作報(bào)告對座式圓盤給料機(jī)所有國內(nèi)企業(yè)提出的基本要求。開發(fā)和推廣節(jié)約、替代、循環(huán)利用和治理污染的先進(jìn)適用技術(shù)，發(fā)展清潔能源和可再生能源，保護(hù)土地和水資源，建設(shè)科學(xué)合理的能源資源利用體系，提高能源資源利用效率是切實(shí)有力的措施保障。
　　加熱爐是石油化工龍頭裝置的關(guān)鍵設(shè)備，同時(shí)也是能耗大戶，它的能效比在很大程度上決定了整個(gè)生產(chǎn)流程的能效比輸煤皮帶機(jī)水平。因此，加熱爐的傳熱效率對節(jié)約能源有著至關(guān)重要的作用。
　　關(guān)鍵詞: 陶瓷涂層 DY型移動輸送機(jī)節(jié)能降耗加熱爐
　　方形振動篩ATT陶瓷涂層技術(shù)
　　加熱爐是石油化工龍頭裝置的關(guān)鍵設(shè)備，而加熱爐的關(guān)鍵部位為輻射室,其70%以上能量在輻射室里傳遞。熱能傳遞的3種基本方式為傳導(dǎo)、對流和輻射。當(dāng)加熱爐爐膛內(nèi)燃微型電磁振動給料機(jī)燒溫度超過300℃時(shí)，熱能傳遞的主要形式為熱輻射，約占熱能傳遞的90%以上。
　　為了阻止熱能向爐體外傳播，爐不銹鋼篩殼體均采用耐火隔熱的內(nèi)襯材料，其黑度系數(shù)一般0.5～0.8，對紅外線的吸收、反射和輻射能力都比較弱。在加熱爐輻射室內(nèi)，爐管一方面要接受燃料燃燒的直接輻射熱，另一方面也要接受爐襯反射的輻射熱，由爐襯傳遞給爐管的輻射熱占總供熱的60%左右。由此可見，增強(qiáng)爐內(nèi)襯對爐管的有效輻射，提高爐管對輻射熱的吸收能力，可有效提高加熱爐的熱效率，達(dá)到降低燃料消耗的目的。
　　ATT陶瓷涂層技術(shù)在國內(nèi)外礦用破碎機(jī)石油化工、機(jī)械和冶金等行業(yè)的應(yīng)用已逾十余年，在節(jié)能、減排、延長設(shè)備使用壽命等方面，為企業(yè)取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效果。
　　ATT公司的陶瓷噴涂技術(shù)具有以往復(fù)提升輸送機(jī)下特點(diǎn)：
　　針對煉油、化工、發(fā)電（燃?xì)?、燃油電廠）和冶金行業(yè)加熱爐輻射段爐管道的特點(diǎn)，引進(jìn)國外先進(jìn)成熟的陶瓷噴涂技術(shù)，并開發(fā)了特殊陶瓷涂層技術(shù)，電磁振動篩使得加熱爐管的熱吸收能力達(dá)到最大化。
針對提高耐火襯層隔熱效果和熱反射能力開發(fā)的特殊陶瓷涂層，使得耐火襯層表面的熱發(fā)射青石制砂機(jī)率達(dá)到最大化,從而增加熱量的二次輻射，提高加熱爐輻射段的熱負(fù)荷。
　　具體特點(diǎn)如下煤倉振打器：
　?、俅蠓鹊慕档图訜狩[板輸送機(jī)爐的能耗；
　?、谔岣呒訜釥t的熱負(fù)荷和爐管在輻射段的熱通量，從而提高了加熱爐的處理能力；
　　③改善了加熱爐爐膛內(nèi)部溫度的均勻性，使得加熱爐內(nèi)溫度均勻性、穩(wěn)定性提高50%；
　?、芙档土思訜釥t爐膛內(nèi)的溫度和加熱爐爐管表面的溫度，提高加熱爐爐管的冶金穩(wěn)定性，延遲爐管結(jié)焦，延長其使用壽命；
　　⑤消除了加熱爐爐管的局部過熱點(diǎn)，使溫度分布更均勻；
　　⑥降低了燃料消耗，減少了加熱爐污染物的產(chǎn)生達(dá)到污染物減排效果；
　?、咴鰪?qiáng)耐火爐襯的保溫隔熱特性，提高耐火爐襯表面的熱反射率及延長其使用壽命，加熱爐外壁溫度降低5%以上；
　?、嗵岣呒訜釥t升溫速度30%～50%；

　　節(jié)能原理
　　高溫輻射能量波長大多數(shù)集中在1～5μm波段,比如1000℃和1300℃時(shí)，分別有76%和85%的輻射能量集中在這一波段內(nèi)，一般的耐火材料在這一波段的發(fā)射率很低，而ATT陶瓷涂層節(jié)能涂料在1～15μm波譜范圍內(nèi)都具有很高的發(fā)射率。
　　常溫下耐火材料的發(fā)射率一般為0.6～0.8，隨著爐溫的升高，會大幅度下降，高溫下只有0.4～0.5，而ATT陶瓷涂層節(jié)能涂料一直保持0.9以上的發(fā)射率。
　　根據(jù)基爾霍夫定律，材料的吸收率與發(fā)射率相等。當(dāng)物體表面的發(fā)射率提高后，它的吸收熱量的能力也相應(yīng)提高。由于在高溫條件下，熱量傳遞以輻射為主，當(dāng)被加熱物體表面噴涂ATT陶瓷涂層后，極大提高了被加熱體吸收和發(fā)射熱量的能力，在同樣的加熱條件下，由于傳熱能力的提高，必將大大提高熱能的利用效率，從而達(dá)到節(jié)能的目的。
　　熱輻射投入到固體表面后，在一個(gè)極短的距離內(nèi)就被吸收完畢，對于金屬導(dǎo)體，這一距離只有1微米的數(shù)量級，因此可以熱輻射在固體表面上只發(fā)生反射、吸收，而不發(fā)生穿透。熱量反射與吸收的比例和為1，即固體吸收能力越大，反射能力越小。
　　固體的發(fā)射率是指實(shí)際物體的輻射力與同溫度下黑體輻射力的比值，習(xí)慣上也稱為黑度。物體表面的發(fā)射率取決于物質(zhì)種類、表面溫度和表面狀況，即只與發(fā)射輻射的物體本身有關(guān)，而不涉及外界條件。
　　在熱輻射分析中，把光譜吸收比與波長無關(guān)的物體稱為灰體。工業(yè)上通常遇到的熱輻射，其主要波長區(qū)段位于紅外線范圍內(nèi)，在此范圍內(nèi)把大多數(shù)工程材料當(dāng)作灰體處理引起的誤差還是可以允許的。對于灰體，其吸收比為一常數(shù)，對于輻射表面具有漫射特性的灰體，無論投入輻射是否來自黑體，或是否處于熱平衡狀態(tài)，其吸收比恒等于同溫度下的發(fā)射率（黑度）；發(fā)射率與吸收比都是溫度的函數(shù)，發(fā)射率基本上與輻射物體的溫度的四次方成正比。
　　針對此陶瓷涂層技術(shù)，在其技術(shù)特點(diǎn)中有關(guān)能量吸收與反射率的提高即通過噴涂陶瓷材料涂層改變了輻射受熱面表面的狀況，假設(shè)此陶瓷材料表面為一漫射特性的灰體表面，則此技術(shù)提高耐火襯層表面的發(fā)射率，即增加了耐火襯的向爐膛輻射的熱量，從而增加了二次輻射強(qiáng)度；在工藝管表面上，發(fā)射率的增加也意味著吸收比的增加，即在同溫度下提高了受熱面表面的熱量吸收。
　　應(yīng)用方法
　　ATT陶瓷涂層主要分兩類，一類噴涂在耐火襯里的表面，一類噴涂在爐管的表面。
　　襯里表面噴涂：噴涂前，需對耐火襯里材料表面進(jìn)行修補(bǔ)、清灰處理。處理完畢后，在襯里表面噴涂加熱爐防火內(nèi)襯反射陶瓷涂層0.2mm左右，晾干期為24小時(shí)。
　　爐管表面噴涂：爐管在噴涂前進(jìn)行噴砂、除銹。用石英砂利用7～8KG左右的壓力把爐管表面的氧化物、燃料燃燒后形成的垢等除掉，使?fàn)t管露出金屬表面。之后在爐管表面噴涂爐管輻射陶瓷涂層0.1mm左右，晾干期為24小時(shí)。固化步驟為以10～30℃/h升溫速度升溫到300℃保持三小時(shí)，即可正常升溫。
　　應(yīng)用案例
　　中國石油大港石化公司第四聯(lián)合車間四合一重整爐和第一聯(lián)合車間常減壓爐在2011年3月檢修期間對襯里和爐管進(jìn)行了ATT陶瓷涂層施工。加熱爐運(yùn)行穩(wěn)定1個(gè)月后，取得的效果如下：
　　——燃料消耗量下降

　　表1：常減壓爐、四合一重整爐噴涂前后爐膛溫度對比（℃）

　　從表1中可以看出，施工前后爐膛溫度均有明顯下降。下降如下：
　　①、常壓爐由750℃下降到714℃，下降36℃
　?、凇p壓爐由710℃下降到699℃，下降11℃
　　③、四合一重整爐由708℃下降到688℃，下降20℃

　　——排煙溫度下降

　　表2：常減壓爐、四合一重整爐噴涂前后排煙溫度對比（℃）

　　——燃料消耗量下降

　　表3：常減壓爐、四合一重整爐噴涂前后能耗對比（m3h）

　　從表3看出：
　?、?常壓爐燃料氣消耗量由2874m3/h下降到2729m3/h，下降了140m3/h。下降比例為4.87%
　?、?減壓爐燃料氣消耗量由2650m3/h下降到2508m3/h，下降了142m3/h。下降比例為5.3%
　?、?四合一重整爐燃料氣消耗量由2427m3/h下降到2342m3/h，下降了85m3/h，下降比例為3.5%

——爐外壁溫度下降
——施工圖片（見圖一～圖三）

圖一：四合一重整爐噴砂前圖片

圖二：四合一重整爐噴砂后照片

圖三：四合一重整爐噴涂后照片

　　結(jié)語
　　ATT陶瓷涂層技術(shù)在國內(nèi)外的應(yīng)用實(shí)例證明，它可以最大化地提高煉油、冶金廠和化工廠加熱爐管道的吸收負(fù)荷能力和耐火爐襯表面的發(fā)射率。該項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用，使用戶可以最大化的降低加熱爐的能耗；提高加熱爐生產(chǎn)區(qū)域或輻射區(qū)域的生產(chǎn)能力，做到產(chǎn)量更高，輻射段能力更強(qiáng)，并且提高了運(yùn)行溫度的均勻性，減少了加熱爐污染物的產(chǎn)生達(dá)到污染減排的目的，同時(shí)提高加熱爐工藝管的冶金穩(wěn)定性、延長其使用壽命。（作者單位: 中國石油大港石化公司)

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