[发明专利]涂在换热装置换热片上的涂层以及清除结垢的方法

说明书

技术领域

本发明是关于降低结垢在气-气换热装置的粘附力的物质构成以及一种清除气-气换热装置上的结垢的方法。

背景技术

烟气脱硫装置已经在全世界范围内的火力发电站广泛使用。该装置将烟气里的二氧化硫除去，以减少其在大气里的排放。具体操作中，煤燃烧产生的烟气通过一个石灰或者石灰石的吸收塔，烟气里的二氧化硫被石灰或者石灰石吸收，净烟气被排放出来。

当今大多数脱硫装置里有一个气-气换热装置(英文缩写GGH)，该换热装置把进入吸收塔之前的高温原烟气和脱硫以后出来的脱硫后低温烟气进行换热，把低温脱硫后烟气升温。升温的作用在于让从烟囱排出来的烟气上升的高度更高，从而减少石膏雨的形成。此外，对脱硫前烟气降温有利于提高脱硫吸收塔的工作效率，因为吸收塔在低温下工作效率更高。该换热装置具有极大的表面积，呈圆盘形在一个密封的圆柱状里旋转。圆盘分隔为两部分，一部分在湿度大的低温区(脱硫后烟气)，一部分在湿度小的高温区。该换热装置经常会被堵塞，造成堵塞的化学物质有碳酸钙，硫酸钙，亚硫酸钙，硅铝酸盐等，这些物质来自煤燃烧后的灰分或者来自于从脱硫以后烟气带进来的残留碳酸钙颗粒。由于携带固体成分的湿的和干的气流交替在换热装置的换热片上换热，换热片会不断沉积下来许多灰垢，灰垢的成分就是碳酸钙，氧化铁，硫酸钙，亚硫酸钙，硅铝酸盐等。灰垢积累积到了一定程度就会造成换热装置的堵塞。一但换热装置堵塞，发电厂不得不经常停机清洗，整个清洗过程既费时又损伤换热装置。往往先用化学药剂把垢泡松软，然后用100-400个大气压的高压水冲洗将硬垢从换热片上冲洗下来。200kg以上的高压水对换热装置有损害，一旦损伤发生更换换热片是昂贵，费工又费时的过程。而且更重要的是，以上清洗方法必须把换热装置停机才能够进行，因为这种浸泡清洗方法需要保持灰垢在清洗液体里浸泡湿润一段时间，而在线不停机的时候换热装置的温度至少80℃以上，并且两边风速很大，清洗液的水分会迅速蒸发而无法保持灰垢的浸润，使得在线清洗无法进行。因此，急需一种简易的方法除去换热装置换热片上的结垢。

发明内容

本发明提供一种涂在换热装置换热片上的涂层以及清除结垢的方法，它可以解决现有技术存在的容易结垢，结垢不易清洗，以及只能停机清洗等问题。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是，一种涂在换热装置换热片上的涂层，所述换热片是火力发电站的烟气脱硫装置里的气-气换热器上的换热片，所述涂层包括至少一种憎水的分子和/或一种表面活性剂，并且单位面积上的涂层的平均重量在0.001-10000g/m²。

涂层平均重量是指涂层有效物质的平均重量，即换热片在被涂层涂覆以后，在换热装置正常工作温度下1小时后，单位换热片表观表面积上因涂层有效物质而增加的重量。有效物质是相对于易挥发的溶剂而言，例如把高沸点的矿物油和水一起乳化以后用作涂层物质，其中的水就是溶剂，不属于有效物质，因为水容易在换热装置工作温度下挥发，而高沸点(大于150℃)的矿物油属于有效物质。

所述的表面活性剂是一种非离子型表面活性剂，该分子具有至少一个包含有乙氧基或者丙氧基的链，而且同时具有至少一个含有芳香或者直链脂肪族的基团。

所述的表面活性剂的HLB指数小于16。

所述的表面活性剂的HLB指数小于5。

所述的表面活性剂是分子量在100-10000000之间的聚乙二醇，或者是分子量在100-10000000之间的聚氧乙烯醚。

所述的憎水分子是包含以下分子的一种或者多种，脂肪酸、脂肪油、植物油、动物脂肪油、植物精油、植物油、硅油、煤焦油，矿物油、溶剂油、石油醚。

所述的憎水分子在水里的溶解度小于5g每100g水，优选小于1g每100g水。

所述的表面活性剂分子含有以下官能团的一种或几种：直链烷基、支链烷基、芳香基、卤素取代直链烷基、卤素取代支链烷基、卤素取代芳香基、羧基、磺酸基、磷酸酯、硫酸酯、有机磷、有机胺基，有机季铵盐。

一种清除换热装置换热片上垢的清除方法，所述清除方法包括以下步骤：

a.在干净的或者已经有垢的换热片上喷涂、或浇淋，或者雾化喷淋上一层涂层，所述涂层包括至少一种憎水的分子和/或一种表面活性剂，单位面积上的涂层的平均重量在0.05g-2000g/m²，所述涂层使得在涂层上的生成垢不能牢固粘附；

b.让后续的垢沉积在具有涂层的换热片上，沉积厚度小于100g/cm²，然后，