炉膛受热面防护复合陶瓷涂层性能及提升传热效果研究
针对锅炉受热面的结渣和高温腐蚀问题，采用热化学反应法在钢材表面制备了一种复合陶瓷涂层，对该涂层进行了抗热震、抗高温氧化、抗熔盐腐蚀、发射率以及热导率等性能试验。并用Fluent模拟在锅炉不同区域喷涂涂层后对于锅炉炉膛换热性能的影响，确定最佳喷涂位置，为工程应用提供指导。 首先，分别在5种锅炉常用钢材（20G、12Cr1MoVG、15CrMoG、T91、TP347）制备了复合陶瓷涂层，并通过SEM结合EDS等技术手段对涂层样片进行微观形貌、物相组成等分析。对涂层样片进行了抗热震性能、抗高温氧化性能、抗熔盐腐蚀性能、发射率、热导率的性能测试。试验结果表明：涂层具有较好的抗热震性能，随着涂层厚度增加，抗热震性能呈线性下降；涂层抗高温氧化性能较基体钢材有较大提升；涂层抗熔盐腐蚀性能较基体钢材有一定提升；涂层样片红外波段发射率达到0.9；涂层样片与钢材样片热导率接近。 其次，对一台670 t/h锅炉的水冷壁与大屏部分区域喷涂涂层，实际运行出现过热蒸汽欠温问题，针对这一问题，使用Fluent进行锅炉数值模拟，研究表明：在水冷壁喷涂复合陶瓷涂层后吸热量增加导致过热器吸热量不足，从而导致过热蒸汽欠温问题。通过改变炉膛水冷壁及过热器复合陶瓷涂层面积进行数值模拟，结果表明：在水冷壁喷涂面积基础上增加过热器喷涂面积可以提高过热器吸热量，从而保证过热蒸汽温度，同时降低炉膛出口烟温。本文也对在大屏过热器上全部喷涂陶瓷涂层的条件下，改变磨煤机投运层数，即改变火焰中心高度进行数值模拟。
锅炉;复合陶瓷涂层;喷涂位置;换热性能
中国计量大学
硕士
仪器仪表工程
池作和;杜志华
2015
中文
TK175
84
2017-08-15（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）