KN1000纳米陶瓷涂层应用于生物质电站锅炉

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生物质电站锅炉换热面易受高温氯腐蚀的影响，在水冷壁拱头和三级过热器内七圈炉管上实施KN1000高温纳米陶瓷涂层。结果表明，在喷涂了KN1000高温纳米陶瓷涂层后，受热面的抗高温腐蚀性能获得了明显提升，其中水冷壁处经高温氯腐蚀后未见减薄，过热器的抗腐蚀能力提升了5-6倍。水冷壁和过热器处的结渣问题得到明显改善，灰渣厚度降低80%以上，且更加容易清除。KN1000纳米陶瓷涂层的成功应用对进一步提升生物质电站锅炉运行的安全性和经济性具有重大意义。

生物质能是世界第四大能源，在其转化利用的各种途径中，燃烧发电凭借其高效、环保等优势而得到广泛应用。截至2017年底，我国农林生物质发电并网装机量已达7009MW，同比增长8.4%。与煤炭相比，生物质中硫元素的含量较低，而钾、氯等元素含量较高，因此在燃烧过程中易形成HCl、KCl、NaCl等物质，导致生物质锅炉在运行过程中比燃煤锅炉更易出现腐蚀、结渣等问题。腐蚀会导致受热面管壁减薄，甚至出现爆管等现象。据统计，由于受热面金属腐蚀而造成的经济损失占总生产成本的54%左右，严重危害了锅炉运行过程中的经济性与安全性。

为了缓解腐蚀的影响，在金属表面制备防护涂层是一种较为普遍的方式。目前，主要的方法是利用热喷涂或者激光熔覆的方式在换热面上制备一层具有抗腐蚀性的金属涂层。但实际情况证明，大量中小型企业无法承担涂覆金属涂层所带来的额外成本，不得不以降低蒸汽参数为代价来对抗氯腐蚀，有的甚至采用浇筑的方式对腐蚀严重位置进行处理，严重危害了局部位置的传热性能。高温纳米陶瓷涂层价格低廉，已被证明具有极好的抗腐蚀与沾污性能，在多台煤粉锅炉中得到应用。但对于生物质锅炉来说，燃料的特性与煤粉炉存在差异，且其内部腐蚀情况较煤粉锅炉更加恶劣，目前鲜有将高温纳米陶瓷涂层应用在生物质锅炉上的报道。

为解决生物质锅炉面临高温氯腐蚀的问题，本文选择具有典型意义的高温氯腐蚀和冲蚀磨损问题较为严重的国能射阳生物发电有限公司130t/h高温高压水冷振动炉排生物质电站锅炉，在炉膛高温受热面水冷壁拱头和三级过热器内7圈炉管上实施KN1000高温纳米陶瓷涂层技术，以检验KN1000高温纳米陶瓷涂层在生物质锅炉中耐高温氯腐蚀与抗沾污结渣性能。