Thread Content
結焦はボイラーの運転においてよく見られる問題であり、燃焼過程において石炭粉粒子に含まれる融解しやすい、または気化しやすい物質が急速に気体となって煙ガス中に放出される。温度が下がるとこれらの物質は凝結するか、煙ガスによって洗浄される加熱面や炉壁に付着したり、飛灰粒子の表面に凝結して溶融したアルカリ化物の膜を形成し、その後加熱面に付着して初期の結焦層を作り出し、結焦が進行する条件となる。通常、煙気と共に移動する灰塵粒子は、炉の水冷壁の受熱面による吸熱により、煙気と共に冷却される。もし液体状のスラグ粒子が水冷壁や炉壁に近づく前に、温度低下によって凝固し、固体として加熱管壁に拡散すると、緩い灰層が形成され、運転中にバーニングによって容易に除去できる。炉内の温度が高い場合、一部の灰粒子は既に溶融状態または半溶融状態になっている。このような灰粒子は、加熱面に拡散する前に十分に冷却されて固化することがなく、高い粘着性を持つため、加熱面や炉壁に付着しやすく、場合によっては溶融状態のままで留まる。溶融状態または半溶融状態の灰粒子や未燃焼のコークスが付着することで、スラグの形成が点から面へと進行し、大きなスラグができあがる。北京志盛威华化工有限公司は、炉管の焦結の原理を踏まえ、ZS-耐高温遠赤外線放射塗料を目的別に開発しました。この塗料によって、焦げた物質の凝集を効果的に防ぎます。多数の適用事例に基づき、北京136志盛6102威華1263唐工は、ZS-耐高温遠赤外線放射塗料のスプレー技術を用いて結焦を防ぐために、以下のように分析している。結焦の要因は非常に複雑であり、結焦を防ぐための基本原則は、結焦が生じる基本的な条件を排除することである。もし炉内の高温な煙ガスが水冷壁や受熱面を侵食しない場合、または気流が壁管に触れる前に溶融した灰粒子が既に冷却されて固体状になっているか、粘着性を持たなくなっている場合、あるいは水冷壁や受熱面の周囲に酸化性の雰囲気を作り出して灰の融点を上昇させる場合、または水冷壁や受熱面の表面が優れた結焦防止特性を持っている場合、結焦は発生しない。したがって、炉内の中下部でのコークス化を防ぐためには、主に空力条件の改善、還元雰囲気の発生抑制、および水冷壁表面のコークス化防止特性の向上から取り組む;炉内上部のスラグ付着を防ぐには、主に煙ガス温度を下げるか、水冷壁表面のスラグ付着防止特性を向上させることによって行われる。1. 炉床の水冷壁にZS-耐高温遠赤外線放射塗料を塗布すると、ZS-耐高温遠赤外線放射塗料の黒度は0.93であり、通常の水冷壁用金属管の黒度よりも0.23高いため、炉床の水冷壁による吸熱量が適切に増加し、炉床の内壁付近の煙の温度が低下する。これにより溶融した灰の冷却能力が高まり、灰が拡散する過程で半溶融状態または固体状態に変わり、灰の付着性が低下する。その結果、コークスの形成を効果的に防ぐことができる;2. 炉床の水冷壁表面にはZS-耐高温遠赤外線放射塗料を使用する。ZS-耐高温遠赤外線放射塗料は非金属材料に属するため、その熱抵抗は金属製の管壁の熱抵抗よりもやや大きくなり、溶融した灰粒子による管壁への伝導熱放出が遅くなる。その結果、急速に熱が放出されて固まりやすい焦げ付きが生じにくくなる。3. ZS-耐高温遠赤外線放射塗料はナノ化処理を施されており、そのためナノ材料特有の特性である表面エネルギーが低いという性質を持っている。これにより、そのコーティングは元の金属管壁表面の表面エネルギーを**低下させ、溶融したコークス粒子が加熱面に付着しにくくなり、水冷壁の汚染を防ぐことで、結焦を効果的に回避または軽減する。わずかなカーボン化があっても、壁面の表面エネルギーが低いため、カーボン塊は小さいうちに付着力の臨界値を超えて自ら剥がれ落ちるため、大きなカーボン化が形成されない。水冷壁領域にZS-耐高温遠赤外線放射塗料をスプレー塗布すると、ZS-耐高温遠赤外線放射塗料のコーティングによって放射熱交換が促進され、壁面付近および燃焼領域の温度勾配が大きくなる。炉床の水冷壁による熱吸収量を適切に増加させると同時に、炉床出口の煙温を相応に下げることで、煙ガス中での溶融した灰の生成を減少させたりなくしたりし、灰がスクリーンに触れる前に固化させることができる。これにより、水冷壁やスクリーンの表面にスラグが形成されるのを防いだり、その発生を減らしたりすることができる。また、ZS-耐高温遠赤外線放射塗料のナノ特性により、塗膜の滑らかさが向上し、汚れの付着を効果的に防ぎます。以上の分析から、ZS-耐高温遠赤外線放射塗料がコークス化の防止およびその低減に有効であり、この塗料の特性を活用してコークス化が深刻な石炭粉ボイラーに対応できることが容易にわかる。