“鍋爐黑體增效節能技術”——有效解決鍋爐運行中安全與節能的諸多問題●提高鍋爐運行安全性：有效解決鍋爐結焦，減少水冷壁管屏吹灰

“鍋爐黑體增效節能技術”

——有效解決鍋爐運行中安全與節能的諸多問題

●提高鍋爐運行安全性：有效解決鍋爐結焦，減少水冷壁管屏吹灰磨損，大幅延緩水冷壁高溫腐蝕，延長了鍋爐運行壽命。

●提升鍋爐運行經濟性：提高煤粉燃盡程度，優化鍋爐換熱分配，顯著降低減溫水量，解決主再熱汽欠溫，提高了運行效率。

●拓展摻燒摻配空間：提高鍋爐運行安全性，進一步拓展鍋爐對燃用煤種的適應性，為燃煤經濟采購模型提供技術平臺，降低燃煤采購成本，提升企業經濟效益。

●為工業企業節能減排服務：抑制氮氧化物生成，降低供電煤耗，助力企業實現節能減排的目標，提升企業核心競爭力。

鍋爐黑體安全提效技術以零缺陷為基礎，具有不可替代、獨具領域和投資回收期短的優勢，為電力企業鍋爐安全與經濟運行提供最佳解決方案和技術支持，為落實《煤電節能減排升級與改造行動計劃（2014-2020年）》（發改能源〔2014〕2093號）提供技術支撐。

●零缺陷：法耳邁特黑體安全提效技術以特種非金屬材料涂層形式實現，黏附牢固，熱膨脹系數與鋼材接近，不易脫落；材料無腐蝕、無輻射、無污染；實施后不會引發各管壁壁溫超標，滿足對脫硝裝置入口煙溫的需要。

●不可替代：法耳邁特黑體安全提效技術是當前鍋爐受熱面優化領域中唯一的成熟應用技術，已取得國家權威的鍋爐性能試驗機構的檢測報告，具有該項技術發明專利和多項實用新型專利。

●獨具領域：技術實施不改變鍋爐本體水汽循環流程、鍋爐受熱面材質和面積，是優化鍋爐受熱面換熱分配和防止鍋爐結焦等系列問題的專業領域技術。

●投資回收期短：投資小，收益高，具有良好的經濟優越性。

“鍋爐黑體增效節能技術”原理

a) 防止結焦

防止結焦的原則是消除產生結焦的基本條件。鍋爐深度增效技術是在水冷壁表面涂覆涂層，涂層的化學穩定性好且與金屬基體緊密結合，以達到抗熱震要求；涂層材料經納米改性加工后具有表面能小的特性，使得焦粒很難黏附，防止了水冷壁涂層的沾污，即使產生少量結焦，也會因納米材料的自清潔特性，在焦塊較小時自行脫落，不會形成大塊的結焦。同時由于材料導熱系數很低（僅為鋼的百分之一左右），熔融的灰粒接觸涂層表面時放熱緩慢，不易凝結成焦。

涂層同時提高水冷壁的吸熱量，相應降低爐膛出口煙溫，有效減輕或避免爐膛上部及水平煙道內受熱面的結焦。

b) 優化傳熱

傳熱學認為：物體的黑度越大，對輻射電磁波的吸收率就越大。通常水冷壁的黑度在0.7左右，深度增效節能技術的涂層黑度為0.93，因而能更有效地吸收輻射電磁波并使其轉化為熱能。水冷壁是以輻射換熱為主的換熱部件，改變其黑度會增加水冷壁的換熱量，降低爐膛出口煙溫，可降低主、再熱器減溫水量和排煙溫度。

針對再熱汽欠溫，利用高熱阻材料，減少水冷壁或過熱器換熱，增加再熱器換熱，達到重新分配鍋爐各受熱面換熱，使再熱汽溫達到額定值，進而提高機組效率。

c) 強化燃燒

光譜學研究證實：物質（原子或分子）具有對電磁波選擇性吸收的特性。水冷壁改造后，涂層輻射回爐膛的電磁波已不同于原水冷壁的輻射電磁波，具有涂層特性的電磁波改變后不易被爐膛煙氣中的三原子氣體（CO2和H2O）吸收，電磁波的能量更多被煤中以碳、氫元素為主構成的有機質所吸收，因此涂層的輻射特性增強了對煤粉顆粒的加熱作用，使其燃燒過程發生了有益的變化，表現在：

●提高加熱速率，使揮發分析出的更快，使著火加快、燃燒加劇，有利于燃燒的充分進行，煤粉顆粒的燃燒更完全、徹底。

●提高煤粉顆粒的溫度，使揮發分析出的更徹底，增大煤粉顆粒的內孔結構，增大比表面積，使之更易吸附氧氣，加快碳的氧化反應，使煤粉顆粒的燃燒更加充分。

d) 減少管屏吹灰磨損

一是通過提高輻射換熱，降低截面熱負荷，減少或消除煙氣中熔融灰渣的形成；二是因材料的低導熱特性，消除融化灰渣在受熱面上快速放熱引起粘結；三是涂層材料的高清潔性，涂層粘附灰渣后在重力作用下自行脫落，有效解決水冷壁結渣、結焦和積灰，保持水冷壁爐側外表面的清潔，達到取消吹灰器或減少吹灰頻次目的。

e) 解決水冷壁區域高溫腐蝕

在高溫腐蝕區域爐膛水冷壁外表面噴涂法耳邁特材料，該材料以特種非金屬材料涂層形式實現，該涂層可有效將高溫煙氣與水冷壁金屬隔離，達到消除水冷壁高溫腐蝕目的。

f) 抑制氮氧化物生成

在水冷壁噴涂高黑度材料，增加水冷壁輻射換熱，降低爐膛氧化性區域溫度，避開游離氮的氧化活性溫度區。

典型案例簡要

600MW-660MW等級：

神華國能寧夏鴛鴦湖電廠#2號爐：2015年4月完成施工，經西安熱工院修前修后，660MW工況下，噴涂后鍋爐效率較噴涂前提高0.34個百分點，影響供電煤耗降低1.11g/kwh；噴涂后再熱器減溫水量減少34.3t/h，影響供電煤耗降低1.21g/kwh。鍋爐經過噴涂改造后，供電煤耗累計降低2.32g/kwh以上，標煤單價和機組年供電量分別按400元/t、32億kwh計算，每年減少燃煤采購成本296.96萬元，噴涂中標價為450萬元，預計1.52年收回成本。

目前，鴛鴦湖電廠#1爐的2016年立項工作正在進行中。

大唐貴州發耳電廠#2號爐：2014年10月已完成施工。

后評價工作正在進行中。

300MW等級：

1、大唐哈爾濱第一熱電廠#2號爐：2012年7月進行了全爐膛噴涂，經黑龍江省電力監督檢測中心測試表明，改造后鍋爐熱效率提高了1.07～1.14%，節能效果顯著。結焦問題得到了徹底地的解決，在由煙煤改為全燒褐煤的條件下，已不再使用除焦劑。

2、大唐哈爾濱第一熱電廠#1號爐：節能改造2013年4月份完成，西安熱工院進行了鍋爐效率對比測試，在70%、80%和90%負荷下，熱效率值分別提高0.71、0.83和0.92個百分點。同時有減少減溫水量的明顯效果。

項目獲評大唐集團科技進步獎，技術負責人獲得“全國電力職工個人創新獎”。

3、大唐西固熱電有限公司#2號爐：工程于2013年9月下旬完成，電廠對效果的評價為“立竿見影”：結焦問題徹底消除、減溫水量顯著降低、排煙溫度大幅下降。經西安熱工院對比測試證實，降低供電煤耗3.84gce/kWh。

目前該廠的#1號爐已簽訂黑體噴涂施工合同，正在安排2015年的檢修期實施。

4、國電江西九江電廠#6號爐：工程已于2015年5月完成施工，西安熱工院的修后試驗表明：C修后，350MW負荷下，鍋爐效率較C修前提高了0.82個百分點；C修后，280MW負荷下，鍋爐效率較C修前提高了1.12個百分點；C修后，165MW負荷下，鍋爐效率較C修前提高了0.86個百分點。

420 t/h：

1、粵電集團粵瀧發電有限責任公司#1號爐：2010年5月完成改造，經南方電網電科院（運行3個月、7個月)和西安熱工院(運行14個月）的多次檢測，鍋爐熱效率提高幅度長期達1.72～2.62%。原有的結焦嚴重的狀況完全消除。

2、東方希望集團包頭稀鋁自備電廠#4號爐：2013年4月進行改造，在長達12個月的長周期、超負荷運行條件下：a.實現節約標煤1.4萬噸;b.增大20%煨煤摻燒比例;c.提高鍋爐出力8.7%。該廠認為：“這項改造的綜合效益超過千萬元”。