双重防腐耐候钢搪瓷传热元件及其制备方法与流程

本发明涉及一种应用于燃煤热电厂的回转再生式空气预热器、烟气换热器的传热元件，尤其涉及一种安装有脱硫脱硝装置的回转式再生空气预热器及烟气换热器的双重防腐耐候钢搪瓷传热元件及其制备方法。

背景技术：

传热元件是回转再生式空气预热器与烟气换热器的核心部件。在空气预热器中，传热元件的主要作用是吸收锅炉前段排出的废热，来加热用于锅炉燃烧和煤粉输送的空气，传热元件最终组成面积达数万至十多万平方米的换热面积。传热元件一般由薄钢板轧制而成，薄钢板被轧制出波纹形状，波纹表面分成强化换热区和排灰通道槽，这些传热元件片由波纹生产线加工成型，装入传热元件篮子框架，放在预热器转子中，当设备运行时，随转子转动，在高温侧吸入热量，再转到低温侧时释放热量，达到热量交换传递的目的。烟气换热器的工作原理与空气预热器差不多，只不过进行热交换的流体性质不太一样，输出热量的热流体是还未进行脱硫的烟气，输入热量的冷流体是经过脱硫的烟气。

现阶段国家大力推进节能减排，还祖国一片蓝天，在这一大背景下，各大燃煤热电厂正积极响应国家政策导向，在内部进行烟气脱硫脱离硝的改造。在现有成熟的烟气脱硫工艺中，必须将烟气的温度降低到合适的低温，因此脱硫后的烟气温度是相当低的，不利于其从烟囟顺利排放扩散，在这一情况下烟气换热器（ggh）应运而生，将脱硫前的烟气热量传递给脱硫后的烟气，各自达到烟气脱硫及烟气排放的合适温度。然而脱硫设备中的烟气换热器长期工作在高硫烟气的环境中，并且工作温度正处于酸的冷凝范围，故除了要求换热器的传热元件具有良好的导热性能外，还必须具备较强的抗腐蚀性。在回转式再生空气预热器（aph）中，在烟气排放前进行的脱硝工作必须在烟气温度较高的情况下，通常将脱硝装置置于空气预热器之前，经过脱硝的烟气中由于增加了硫酸氢氨等具有腐蚀性的物质，增加了对空气预热器中传热元件的腐蚀性，这样原先用于回转再生式空气预热器中的传热元件材料（比如碳钢、耐候钢等）的耐腐蚀性不足以应付新的情况。以上回转式再生烟气换热器与空气预热器换热元件技术的更新换代成为必然，将材料更换为搪瓷钢板是不错的选择，搪瓷具有高度的耐酸腐蚀性能，表面光洁、不易沾灰、硬度高耐磨损，同时具有不错的传热系数与热容。

现有传热元件都是在低碳钢及极低碳钢表面涂复搪瓷层，这种钢极不耐腐蚀，搪瓷后的传热元件在使用过程中，如有个别点损坏，比如生产搪瓷传热元件时开的吊挂孔处搪瓷露底、使用过程中边角部的爆瓷等等，这些地方搪瓷层的保护缺失，导致腐蚀性的气体直接接触搪瓷传热元件底材，不耐腐蚀的底材会非常迅速地腐蚀，腐蚀从破坏点向邻近区域扩散，从而导致整个搪瓷传热元件的破，大部分的搪瓷传热元件损坏都是由此引起的。故这种普通低碳钢基材的搪瓷传热元件使用上还是存在缺憾。

技术实现要素：

本发明克服了现有技术的不足，提供一种兼顾成本及搪瓷质量的双重防腐耐候钢搪瓷传热元件及其制备方法。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：一种双重防腐耐候钢搪瓷传热元件，包括耐候钢基板，所述耐候钢基板的表面形成有过渡瓷层，所述过渡瓷层的表面形成有防护瓷层。

本发明一个较佳实施例中，双重防腐耐候钢搪瓷传热元件进一步包括所述耐候钢基板采用国标gb150-1998中的09crcusb钢材或gb/t4171-2008中牌号为q345gnhl、q355nh、q235nh、q345nh或q275nh所代表的钢材制成。

本发明一个较佳实施例中，双重防腐耐候钢搪瓷传热元件进一步包括所述耐候钢基板的厚度为0.5-0.9mm。

本发明一个较佳实施例中，双重防腐耐候钢搪瓷传热元件进一步包括所述耐候钢基板的截面呈波纹状。

本发明一个较佳实施例中，双重防腐耐候钢搪瓷传热元件进一步包括所述过渡瓷层的厚度为30-60μm。

本发明一个较佳实施例中，双重防腐耐候钢搪瓷传热元件进一步包括所述防护瓷层的厚度为80-160μm。

本发明一个较佳实施例中，双重防腐耐候钢搪瓷传热元件进一步包括所述耐候钢基板上设置有至少一个吊挂孔，所述吊挂孔的孔壁上依次设置有所述过渡瓷层和防护瓷层。

一种双重防腐耐候钢搪瓷传热元件的制备方法，包括以下步骤：

（1）由耐候钢材轧制成耐候钢基板；

（2）在耐候钢基板上开至少一个吊挂孔，在耐候钢基板的表面上和至少一个吊挂孔的孔壁上均湿法涂覆过渡搪瓷釉料，形成过渡瓷层，所述过渡搪瓷釉料包括防护搪瓷釉料、氧化亚镍、氧化钴和粘土，所述防护搪瓷釉料包括以质量百分比计的以下组分：0-3%的al2o3、3-10%的b2o3、1-5%的bao、0-3%的cao、0-3%的coo、0-3%的cuo、0-3%的f2、0-3%的k2o、1-5%的li2o、8-15%的na2o、0-3%的nio、50-75%的sio2、1-5%的tio2、1-5%的zro2；所述氧化亚镍占所述防护搪瓷釉料质量0.1-0.5%，所述氧化钴占所述防护搪瓷釉料质量0.2-1.5%，所述粘土占所述防护搪瓷釉料质量5-7%；

（3）在过渡瓷层的表面上静电粉末喷涂防护搪瓷釉料，形成防护瓷层，所述防护搪瓷釉料包括以质量百分比计的以下组分：0-3%的al2o3、3-10%的b2o3、1-5%的bao、0-3%的cao、0-3%的coo、0-3%的cuo、0-3%的f2、0-3%的k2o、1-5%的li2o、8-15%的na2o、0-3%的nio、50-75%的sio2、1-5%的tio2、1-5%的zro2；

（4）高温烧结，烧结温度为860-920℃。

本发明解决了背景技术中存在的缺陷，本发明具有双重的防腐蚀性能，耐候钢基板具有一定的耐腐蚀性能，过渡瓷层和防护瓷层也提供防腐蚀保护，当过渡瓷层和防护瓷层有些缺陷点损坏，露出耐候钢基板时，耐候钢基板也能适度地保护自己免于迅速腐蚀，从而大大提高了其使用寿命，同时在确保过渡瓷层能够很好的附着在耐候钢基板上控制釉料成本，能够兼顾成本与搪瓷质量。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的优选实施例的结构示意图；

图2是本发明的优选实施例的截面图；

图中：2、耐候钢基板，4、过渡瓷层，6、防护瓷层，8、吊挂孔。

具体实施方式

现在结合附图和实施例对本发明作进一步详细的说明，这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图1、图2所示，一种双重防腐耐候钢搪瓷传热元件，包括耐候钢基板2，耐候钢基板2的表面形成有过渡瓷层4，过渡瓷层4的表面形成有防护瓷层6，耐候钢基板2本身具有一定的耐腐蚀性能，同时过渡瓷层4和防护瓷层6也提供防腐蚀保护，形成双层保护，使传热元件具有优良的耐腐蚀性。这种结构中，当防护瓷层6有损坏时，还有过渡瓷层4提供防腐蚀保护，即使过渡瓷层4和防护瓷层6均有些缺陷点损坏，露出耐候钢基板2时，耐候钢基板2也能适度地保护自己免于迅速腐蚀，耐腐蚀性能强，从而大大提高了其使用寿命。

本发明优选耐候钢基板采用国标gb150-1998中的09crcusb钢材或gb/t4171-2008中牌号为q345gnhl、q355nh、q235nh、q345nh或q275nh所代表的钢材制成，这些钢都具有一定的防腐性能，起到构成本发明传热元件的的骨架，并形成需要的大小和形状。

本发明优选耐候钢基板2的厚度为0.5-0.9mm。为了提高传热性能，本发明优选耐候钢基板2的截面呈波纹状。

本发明优选过渡瓷层4的厚度为30-60μm。本发明优选防护瓷层6的厚度为80-160μm。

为了便于进行烧结，本发明优选耐候钢基板2上设置有至少一个吊挂孔8，吊挂孔8的孔壁上依次设置有过渡瓷层4和防护瓷层8。

实施例一

一种双重防腐耐候钢搪瓷传热元件的制备方法，包括以下步骤：

（1）由耐候钢材轧制成耐候钢基板2；

（2）在耐候钢基板2上开两个吊挂孔8，在耐候钢基板2的表面上和两个吊挂孔的孔壁上均湿法涂覆过渡搪瓷釉料，形成过渡瓷层4，过渡搪瓷釉料包括防护搪瓷釉料、氧化亚镍、氧化钴和粘土，防护搪瓷釉料包括以质量百分比计的以下组分：0%的al2o3、3%的b2o3、1%的bao、0%的cao、0%的coo、0%的cuo、0%的f2、0%的k2o、1%的li2o、10%的na2o、0%的nio、75%的sio2、5%的tio2、5%的zro2；氧化亚镍占防护搪瓷釉料质量0.1%，氧化钴占所述防护搪瓷釉料质量0.2%，粘土占所述防护搪瓷釉料质量5%；

（3）在过渡瓷层的表面上静电粉末喷涂防护搪瓷釉料，形成防护瓷层6，防护搪瓷釉料包括以质量百分比计的以下组分：0%的al2o3、3%的b2o3、1%的bao、0%的cao、0%的coo、0%的cuo、0%的f2、0%的k2o、1%的li2o、10%的na2o、0%的nio、75%的sio2、5%的tio2、5%的zro2；

（4）高温烧结，烧结温度为860℃。

实施例二

一种双重防腐耐候钢搪瓷传热元件的制备方法，包括以下步骤：

（1）由耐候钢材轧制成耐候钢基板2；

（2）在耐候钢基板2上开两个吊挂孔8，在耐候钢基板2的表面上和两个吊挂孔的孔壁上均湿法涂覆过渡搪瓷釉料，形成过渡瓷层4，过渡搪瓷釉料包括防护搪瓷釉料、氧化亚镍、氧化钴和粘土，防护搪瓷釉料包括以质量百分比计的以下组分：3%的al2o3、10%的b2o3、5%的bao、1%的cao、2%的coo、1%的cuo、2%的f2、2%的k2o、5%的li2o、15%的na2o、2%的nio、50%的sio2、1%的tio2、1%的zro2；氧化亚镍占防护搪瓷釉料质量0.3%，氧化钴占所述防护搪瓷釉料质量0.8%，粘土占所述防护搪瓷釉料质量6%；

（3）在过渡瓷层的表面上静电粉末喷涂防护搪瓷釉料，形成防护瓷层6，防护搪瓷釉料包括以质量百分比计的以下组分：3%的al2o3、10%的b2o3、5%的bao、1%的cao、2%的coo、1%的cuo、2%的f2、2%的k2o、5%的li2o、15%的na2o、2%的nio、50%的sio2、1%的tio2、1%的zro2；

（4）高温烧结，烧结温度为920℃。

实施例三

一种双重防腐耐候钢搪瓷传热元件的制备方法，包括以下步骤：

（1）由耐候钢材轧制成耐候钢基板2；

（2）在耐候钢基板2上开两个吊挂孔8，在耐候钢基板2的表面上和两个吊挂孔的孔壁上均湿法涂覆过渡搪瓷釉料，形成过渡瓷层4，过渡搪瓷釉料包括防护搪瓷釉料、氧化亚镍、氧化钴和粘土，防护搪瓷釉料包括以质量百分比计的以下组分：1%的al2o3、7%的b2o3、2%的bao、3%的cao、3%的coo、3%的cuo、3%的f2、3%的k2o、2%的li2o、8%的na2o、3%的nio、58%的sio2、2%的tio2、2%的zro2；氧化亚镍占防护搪瓷釉料质量0.5%，氧化钴占所述防护搪瓷釉料质量1.5%，粘土占所述防护搪瓷釉料质量7%；

（3）在过渡瓷层的表面上静电粉末喷涂防护搪瓷釉料，形成防护瓷层6，防护搪瓷釉料包括以质量百分比计的以下组分：1%的al2o3、7%的b2o3、2%的bao、3%的cao、3%的coo、3%的cuo、3%的f2、3%的k2o、2%的li2o、8%的na2o、3%的nio、58%的sio2、2%的tio2、2%的zro2；

（4）高温烧结，烧结温度为890℃。

以上依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定技术性范围。