[发明专利]空预器、气体交换器用耐磨耐高温防腐金属涂料

说明书

所属技术领域：

本发明涉及各类发电、化工冶金、水泥窑、供热等锅炉烟气经脱硝进入空气预热器(以下简称空预器)后，有效提高换热元器件抗腐蚀性、耐磨损性，从而延长使用寿命、大大降低成本，减少停机风险的新型、化工涂料。 

背景技术：

目前，各类发电厂、供热、化工冶金、水泥制造业等锅炉空预器，采用的是回转式或管式空预器，在国家环保要求氮氧化物排放量在100毫克以下时，几乎所有的企业锅炉必须严格脱硝。脱硝后，煤燃料中的S02和还原剂氨生成硫酸氢铵，硫酸氢铵具有很强的腐蚀性，粘黏性，附着在换热元器件上，严重损坏空预器，使电厂不到一年甚至3-5个月，被迫停产、维修、更换元器件，造成巨大损失。现有的换热元器件是普通碳钢板制成，不足以抵挡高温、高灰尘、酸性烟气的侵蚀，很快就出现漏风、灰堵、腐蚀、磨损；普通的化工涂料能够抗酸、也有一定的耐磨强度，但在高温、高灰、含酸、高流速烟气的复合作用下很快就磨掉失效，进而腐蚀钢管造成孔漏，使冷热气体交换率大大降低、热效率降低、使用寿命缩短，进而能耗增加。以下是空预器的损坏情况介绍。 

影响回转式空气预热器性能的关键问题是：漏风、腐蚀和堵灰。 

回转式空气预热器是再生式空气预热器最常见的形式，它是利用烟气和空气交替地通过金属受热面来加热空气。回转式空气预热器按运动方式可分为受热面转动和风罩转动两种…… 

转子旋转式空气预热器由圆筒形转子和固定的圆筒形外壳及驱动装置组成。影响回转式空气预热器性 能的关键问题是：漏风、腐蚀和堵灰。回转式空气预热器的漏风是一个重要问题，应从设计、制造、安装和运行等方面采取措施，使其在热状态下动静组件之间保持合理的密封间隙。燃用高硫燃料时，管式和回转式预热器均易产生腐蚀和堵灰。《热力发电》 

发明内容：

为了克服现有的化工涂料或工艺无法满足高温、高灰、含酸环境下预热器的使用问题，特研究开发该耐磨、耐高温、防腐纳米金属涂料。该涂料是含多种金属成份的粉末状产品，在静电、高压的喷枪作用下，喷涂到换热元器件表面，形成厚度达200微米的涂层，光滑坚硬，能够使得换热元器件在高温(摄氏200度)情况下保持良好的耐磨、耐酸性能，有效地保护换热元器件的交换效率，延长空预器的使用寿命。经过对比试验，其耐磨、耐高温、耐腐蚀性能已经达到陶瓷镀膜的水平。 

要解决的技术问题：陶瓷镀膜和涂料都具有基本性能是5克／m²·2hr以下，基本有优秀的耐酸性。实验数据结果值(“-”负值)表示样板的初期重量比试验后的重量有微量增加。 

-普通的钢板或金属材料遇硫酸氢氨或蒸汽腐蚀会减少重量，说明内部结构有损坏；但经过该涂料涂装的金属材料不产生腐蚀或氧化反应，说明耐酸性能很优秀。 

-说明该涂料涂装在热交换器材料上面，或放在火力发电厂空预器、热交换器上面使用，能充分解决因低温腐蚀而缩短寿命的问题。 

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：在喷枪末端的电荷压是阴极，需要90KV以上的直流高电压。喷枪末端和被附着物间的粉体涂料，在随静电流附着的电场里是不导体，负电荷持续静放30～40分钟，不脱落，此期间在烘干炉里加热、熔融、形成连续性的涂面。主要设备有粉体喷枪，、粉体供应设备、高电压发生设备、烘干箱，其他设备有粉体涂装箱，粉体回收设备，回收涂料的供应设备等。 

本发明和现有技术相比所具有的优点及有益效果是：采用此项新技术使空预器的寿命可以达到3年以上，是普通空预器的3倍以上，为发电厂、水泥业等企业减少大量资金和停机时间，提高锅炉效率，降低能耗，具有较高的经济效益和社会效益。 

-查看世界工业规格酸性凝聚范围内的耐化学性试验方法及基准很多，特别是化工行业用的耐酸性试验是通过IS02743，DIN5117，JISR4201等基准测评。 

-本试验方法是对工业用防腐涂料，在气态和液态下，遇酸侵蚀后，被附着物表面的涂料重量减少情况，耐酸性能用g／m².天表示。 

-本试验的目的是测评在热交换器里发明涂料的耐酸性能。 

-对比依据是：英国陶瓷协会发布的性能指标(Performance Guide)内的热交换器用玻化搪瓷(vitreous enamel)的性能基准。 

-性能基准是在25％的硫酸中煮沸2小时后，测评重量减少及耐酸性能，基准表示：5g／m²·2hr以下。