硅酸鋁陶瓷纖維模塊在地面火炬上的應(yīng)用
陶瓷纖維模塊作為一種高效節(jié)能材料,主要成分是Al2O3和SiO2,近年來開發(fā)的結(jié)晶質(zhì)氧化鋁陶瓷纖維,其中Al2O3含量達到72%以上,可以析出均勻的莫來石相晶體,其耐熱程度可以達到為在地面火炬中的應(yīng)用提供了可能性。
大硅酸鋁陶瓷纖維模塊在地面火炬上的應(yīng)用
石油化工企業(yè)處理毒性為中度或輕度危害的有毒可燃氣體和無毒可燃性氣理時,通常會選用地面火炬。其與高架火炬相比,具有檢修方便、占地面積少、污染(空氣、光、噪聲)小等特點。此外,地面火炬還有熱輻射小的特點,規(guī)范要求地面火炬燃燒室外側(cè)溫度為達到熱輻射的要求,地面火炬燃燒室的內(nèi)側(cè)需采用耐火保護襯里。以往地面火炬項目中主體襯里常規(guī)的做法有:耐火磚、耐火纖維等,均有缺陷。近幾年地面火炬項目中主體襯里采用了陶瓷纖維大模塊,是用對應(yīng)材質(zhì)的陶瓷纖維針刺毯,按纖維組件結(jié)構(gòu)、尺寸,在機械上加工而成。在地面火炬項目中使用效果良好,是內(nèi)襯材料發(fā)展的新方向。
大陶瓷纖維模塊作為一種輕質(zhì)、高效的保溫材料,作為地面火炬項目中主體襯里,與傳統(tǒng)的耐火磚、耐火纖維相比具有以下技術(shù)性能優(yōu)勢:
易于采購耐火磚多用于窯爐,窯爐企業(yè)用耐火磚用量大,規(guī)格統(tǒng)一。地面火炬用量相對較少,有特殊制造要求或需增補少量耐火磚時,供貨廠家難尋。
耐火陶瓷纖維是一項新興的行業(yè),近年發(fā)展迅速,在全國都有多家企業(yè)生產(chǎn)制造。而且耐火陶瓷纖維模塊易于加工,尺寸形狀均便于生產(chǎn)制造。
接縫少,熱效率高之前項目采用的耐火磚或耐火小模塊,因安裝需要的個體數(shù)量多,從而安裝接縫也隨之增加,導(dǎo)致縫隙散熱量增大,使地面火炬燃料室外的溫度偏高,熱輻射達不到規(guī)范要求。
采用陶瓷纖維大模塊,可減少接縫,降低散熱損失,提高熱效率。施工方便、快捷采用陶瓷纖維大模塊砌筑爐襯,相當(dāng)于減少了模塊和補償毯的數(shù)量,在減少熱泄縫的同時降低了施工難度,提高了安裝效率,加快了施工進度。
保溫節(jié)能效果優(yōu)良,通過減少接縫、優(yōu)化安裝、減少散熱點等結(jié)構(gòu)改進,可顯著提高加熱爐的熱效率;例如1.2m×1.2m的范圍內(nèi),采用陶瓷纖維大模塊需要6塊和6處薄弱散熱點,1條補償毯,爐壁板散熱量2;采用300mm×300mm<陶瓷纖維模塊,則需要16塊和16處薄弱散熱點,3條補償毯,爐壁板散熱量≈637W/m2。
可見,采用陶瓷纖維大模塊結(jié)構(gòu),無論從錨固釘?shù)臄?shù)量和接縫的條數(shù)來看都有所減少,經(jīng)過理論計算,爐壁板散熱損失降低15%左右,壁板溫度降低5-10℃。
異型模塊結(jié)構(gòu)優(yōu)勢
陶瓷纖維模塊采用異型模塊,保溫厚度方向的截面為梯形,即靠近爐壁的一側(cè)為長邊,熱面為短邊。此結(jié)構(gòu)在加工過程中進行了特殊處理,可充分適應(yīng)內(nèi)弧形側(cè)壁爐襯,與方形模塊比較,模塊冷面和熱面回彈均勻,可避免了方形模塊施工過程中需對模塊靠近熱面一側(cè)的強行壓縮,保護了纖維模塊的整體性。
技術(shù)性能優(yōu)勢
內(nèi)襯采用層鋪陶瓷纖維毯陶瓷纖維大模塊復(fù)合結(jié)構(gòu),襯里總保溫厚度為200mm,從冷面至熱面依次為:陶瓷纖維毯、阻氣鋁箔、陶瓷纖維毯、陶瓷纖維大模塊。為避免焚燒爐中煙氣含有SiO2等成分會穿過纖維爐襯,對鋼板和纖維模塊金屬固定件形成“露點”腐蝕,耐火纖維用于含硫加熱爐的“三層防腐”結(jié)構(gòu),具體如下:*層:在纖維模塊表面噴一層高溫涂料,與纖維結(jié)合形成一層硬殼,阻止煙氣進入;第二層:在襯里的兩層背襯毯之間鋪設(shè)一層厚度0.08~0.1mm的阻氣鋁箔,防止煙氣到達爐板部位;第三層:在爐壁板和錨固釘上均勻涂刷一層有機硅耐熱漆。