[發明專利]一種防腐蝕生物質能發電煙道、煙氣余熱回收裝置及其制備方法

有效

• 申請號: 201210078281.3
• 申請日: 2012-03-22
• 公開（公告）號: CN102602082A
• 公開（公告）日: 2012-07-25
• 發明（設計）人: 高永芬;鄒勇;王龍林;張蘭春;翟慎會;欒濤
• 申請（專利權）人: 山東電力工程咨詢院有限公司
• 主分類號: B32B15/092
• 分類號: B32B15/092;B32B37/24;B32B37/15
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 王立曉

技術領域

本發明涉及一種防腐蝕生物質能發電煙道、煙氣余熱回收裝置及其制備方法。

背景技術

隨著我國經濟的快速發展，對能源的需求越來越大，而煤炭、石油、天然氣等傳統能源的儲量日益枯竭，使得新能源和可再生能源的開發越來越受到重視，作為可再生能源重要組成部分的生物質能的利用也得了快速的發展，但是由于我國對生物質能的研究起步較晚，對生物質能的商業化使用也只是最近幾年的事情，尤其在生物質能發電技術方面仍然存在著許多需要探索和研究的問題，由于缺乏完善的理論基礎和足夠的經驗積累，使得電力設計單位在生物質能發電廠的設計和設備選型方面遇到了一定的困難。針對生物質發電廠的煙氣腐蝕性分析，發現了目前生物質能發電采用的生物質燃料燃燒后灰分是堿性的，但煙氣是酸性的，而且富含氯離子，其腐蝕特性明顯不同于燃煤電廠的煙氣，在低溫排放時具有很強的腐蝕性，目前余熱回收設備中普通碳鋼會很快因腐蝕而穿孔。針對目前生物質能發電煙氣余熱利用的金屬材料容易被腐蝕的特點，用涂層技術提高余熱回收設備中金屬部件的腐蝕性。盡管不銹鋼可以極大的改善耐蝕性，但成本昂貴。

發明內容

本發明的目的是針對生物質發電煙氣腐蝕的特點提供一種防腐蝕生物質能發電煙道、煙氣余熱回收裝置及其制備方法。

本發明采取的技術方案為：

一種防腐蝕生物質能發電煙道、煙氣余熱回收裝置，在生物質能發電煙道、煙氣余熱回收裝置與煙氣接觸的表面上噴有鋅鋁合金層，鋅鋁合金層上涂覆有有機涂層封閉層。

所述的有機涂層為環氧樹脂層，厚度為0.1-1.5毫米。

一種防腐蝕生物質能發電煙道、煙氣余熱回收裝置的制備方法，包括步驟如下：

(1)將Al、Zn兩種粉末按照質量比充分混合，干燥處理，用高壓氮氣載粉末在生物質能發電煙道或煙氣余熱回收裝置與煙氣接觸的表面進行冷噴。

(2)用稀釋劑稀釋環氧樹脂，在噴涂后的涂層表面涂覆環氧樹脂，晾干。

所述的Al、Zn兩種粉末中Zn的質量含量為0-80％，優選10-80％，粉末尺寸在300目-500目。

所述的干燥處理為在120℃條件下干燥處理20-40min。

所述的冷噴載氣溫度150-300℃，載氣壓力1-3Mpa，噴涂距離10-50mm，送粉速率1-2g/s。

所述的稀釋劑為活性稀釋劑如二縮水甘油醚、多縮水甘油醚、環氧丙烷丁基醚、環氧丙烷苯基醚、二環氧丙烷乙基醚、三環氧丙烷丙基醚等，稀釋后稀釋劑含量一般不超過30％(v/v)，或者惰性稀釋劑如甲苯、苯、丙酮等，稀釋后稀釋劑含量一般不超過15％(v/v)。

冷噴涂材料選用純Al粉末、純Zn粉末，均為離子霧化方法制得，為保證冷噴涂過程中的流動性，其離子尺寸在300目-500目，偏離此數值依然可以實現冷噴涂的效果，但容易出現質量不穩定的問題(由流動性不好造成的)。

本發明采用兩步法制備耐蝕涂層，采用鋁或鋁鋅冷噴涂主要的作用有兩點，一個是形成鈍化膜來阻止氯離子的侵入，這個作用主要是依靠鋁來完成；再一個形成保護性陽極電池反應，也就是由于鋁或鋅的腐蝕電位比碳鋼低，而生物質的煙氣除了氯離子外還有一定酸性，在低于露點的情況下會形成原電池腐蝕，這時候會有先腐蝕鋁或者鋅而保護碳鋼基體。在同時噴涂鋁和鋅的情況，鋅的腐蝕電位比鋁低，這時候會優先腐蝕鋅而保護鋁，可以延遲對基體的腐蝕，所以推薦使用冷噴涂鋁鋅混合粉末。在制備完噴涂層后，還要使用環氧樹脂進行封孔，因為冷噴涂的涂層存在2-10％的孔隙，這些孔隙如果被腐蝕介質浸入將會極大增加被保護機體的腐蝕速率。從使用效果上看，這兩個步驟結合使用是最好，單獨使用冷噴涂涂層存在孔隙，單獨使用環氧樹脂存在熱穩定差的問題，長時間置于煙氣環境下存在脆化脫落問題，上述步驟結合使用可避免這問題，環氧樹脂的主要作用是封孔，一旦進入孔隙中后可形成釘扎效果而難以脫落。使用環氧樹脂封孔后可以比不封孔的壽命提高0.5-1倍。

附圖說明

圖1為對比例產品耐蝕性電化學曲線；

圖2為本發明實施例1產品耐蝕性電化學曲線；

圖3為本發明結構圖；

其中，1.生物質能發電煙道、煙氣余熱回收裝置，2.鋅鋁合金層，3.有機涂層封閉層。

具體實施方式

下面結合實施例對本發明進一步說明。

實施例1

一種防腐蝕生物質能發電煙道、煙氣余熱回收裝置，在生物質能發電煙道、煙氣余熱回收裝置1與煙氣接觸的表面上噴有鋅鋁合金層2，鋅鋁合金層2上涂覆有有機涂層封閉層3。