如何破解电厂水冷壁结焦的顽疾

电厂燃煤锅炉运行时，在煤粉炉的炉膛中，燃烧形成的熔融灰渣黏结在受热面上，并积聚发展成一层硬结的灰渣层，这个现象称为结焦。部位通常在燃烧器区域水冷壁、炉膛折焰角、屏式过热器及其后面的对流受热面等处，有时炉膛下部的冷灰斗处也会发生结焦。水冷壁结焦是个让人头疼的问题。结焦不仅让热量传递大打折扣，增加了煤的消耗量，还可能缩短炉管的使用寿命。

结渣（结焦）一般有两个因素：①燃料燃烧不充分，产生未燃尽的有机物，或本身存在有熔融态的无机物。②有低于易结渣（结焦）物质熔点的基体，使这些物质在基体上结焦。

根据这两个因素，可以采用有利于提高锅炉燃烧性的涂料强化燃烧，使燃料燃烧更充分，同时该涂料最好还要具有提升炉管温度使该温度高于大多焦体的熔点，涂层应有光滑的表面，让焦质在未固化附着前顺着涂层进行自然滑落。

对此北京志盛威华化工有限公司与联合研究院研发了ZS-1061耐高温远红外辐射涂料，涂料采用过渡族元素氧化物、氧化锆、二氧化锰、三氧化铁、硅酸盐耐火材料以及稀土氧化物等组成，这些成分经过高温掺杂形成固溶体，赋予了涂料优异的耐高温性能。涂料固化后能形成一层致密的陶瓷涂层。涂料涂装在炉管上，可提高碳氧化合物从碳表面解吸，从而减少结焦。同时该涂层还具有对处于1-5μm波段的红外波具有良好的吸收和发射功能，增强炉管对红外辐射波的吸收性，还具备较高的热传导系数，加快热量通过炉管传递至管内的水，达到了提升锅炉效率的作用。

据统计，燃煤电厂煤粉锅炉应用ZS-1061耐高温远红外辐射涂料后，水冷壁的结焦厚度显著下降，排烟温度明显降低，供电煤耗也得到有效控制。多家燃煤电厂在采用该涂料后，年非计划停机次数大幅减少，运营效率得到显著提升。因此，ZS-1061耐高温远红外辐射涂料正逐步成为解决水冷壁结焦问题的优选技术方案。