Keramiska ytbeläggningar för eldbeständiga ytor i förbränningsugnar

Begränsas din förbränningsugn av temperaturen i övergångszonen mellan förbränning/rökgas eller av förbränningseffekten? Istället för en fullskalig ombyggnad kan vi hantera dessa problem genom applicering av Ceteks högemissiva keramiska ytbeläggningar på de eldbeständiga ytorna.  Cetek högemissiva keramiska ytbeläggningar förbättrar effektiviteten i överföringen av strålningsvärme från de eldbeständiga ytorna i gasförbränningsugnar.

Applicering av ytbeläggning resulterar i:

• Typiska produktivitetsfördelar som varierar mellan 2,5–5 %
• Bränslebesparingar
• Kapacitetsökning
• Minskade CO₂– och NO_x-utsläpp
• Fiberinkapsling
• Sänkt temperatur i övergångszonen
• Snabb avkastning på investering

Ceteks högemissiva eldbeständiga ytbeläggningar

Cetek var först med att använda keramiska ytbeläggningar med hög emissivitet för applicering på de eldfasta ytorna i strålningssektionerna av förbränningsugnar och rörformiga reformatorer. Detta har nu blivit ett accepterat sätt att förbättra effektiviteten vid överföring av strålningsvärme och det leder till energibesparingar samt även fördelar när det gäller miljö och tillförlitlighet. Vi har utvecklat, och under många år använt på ett tillförlitligt sätt, ett sortiment av keramiska ytbeläggningar för olika grundmaterial, driftmiljöer och riktade applikationsfördelar.
I förbränningsugnar och rörformiga reformatorer kommer den nödvändiga värmeenergin för att driva den endotermiska processen genom förbränning av en bränsle/luft-blandning tillföras och överföras till processen genom tre olika överföringsmekanismer: värmestrålning, värmekonvektion och värmeledning. Huvudsakligen sker värmeöverföringen genom värmestrålning.

Varför hög emissivitet?

I strålningssektionen av en förbränningsugn överförs mycket av strålningsenergin från lågan/rökgasen direkt till process-/katalysatorrören. En betydande andel interagerar dock med de eldbeständiga ytorna. Mekanismerna för denna interaktion har en märkbar effekt på den totala effektiviteten för strålningsdelen av värmeöverföringen. En viktig faktor för att bestämma strålningseffektiviteten är den eldfasta ytans emissivitet.

Vid drifttemperaturen som råder i processvärmare har till exempel nya keramiska ytbeläggning ett emissivitetsvärde på cirka 0,4. Isolerande eldfast tegel (IFB) och gjutbara material har emissivitetsvärden kring 0,6. Dessa material har tagits fram med konstruktionsöverväganden och isolerande effektivitet som de främsta kraven. De tenderar att inte hantera strålningen på det mest effektiva sättet. Ceteks keramiska ytbeläggningar, med emissivitetsvärden över 0,9 har dock utformats specifikt för att komplettera strålningsegenskaperna hos de eldfasta ytorna .

Hur fungerar Ceteks högemissiva ytbeläggningar?

Ytor med hög emissivitet kan stråla energi över ett brett våglängdsband vilket minskar interferensen med CO2 och H2O i rökgasen.
När strålningen från en låga träffar en perfekt radiator absorberas all energi, men viktigast av allt, den omvandlas till “svartkroppsstrålning”, när det breda vågbandet bildas. När energin återemitteras från ytan kan den tränga in i atmosfären i ugnen, som består av förbränningsprodukter, utan att mycket återabsorberas och dras ut genom skorstenen med draget.
Därför är den mer lättillgänglig för att hetta upp lasten i ugnen.

Om ytan vore en dålig radiator, eller en med ett mycket lågt emissivitetsvärde, skulle energin som träffar ytan reflekteras tillbaka i sitt icke-transformerade tillstånd och därmed vara mer lättabsorberat av ugnsatmosfären. Effekten blir ”överhettning” av ugnsatmosfären, eller rökgasen, vilket resulterar i bortkastad energi som förloras ut genom skorstenen.

Ceteks utvärderingsprocess

Ceteks högemissiva keramiska beläggningar ger en märkbar effekt vid applicering på de eldbeständiga ytorna. Effekten varierar för olika typer och utformning av förbränningsugnar eller rörformiga reformatorer. För att dra största möjliga nytta är det viktigt att en fullständig teknisk analys/utvärdering av effekterna av applikationen genomförs i förväg. Fördelen i strålningssektionen och effekterna på konvektionssektionen studeras och rapporteras innan något åtagande görs av klienten eller av Cetek.
Typiska högemissiva ytbeläggningar i metanreformering med ånga visar produktivitetsfördelar (som energibesparingar eller produktionsökning) i intervallet mellan 2,5 och 5,0 %.

Miljömässiga fördelar från Ceteks högemissiva ytbeläggningar

Sänkningen av rökgastemperaturen leder till en betydande minskning av termiska NO_x-utsläpp. Den typiska minskningen av NO_x-utsläpp vid metanreformering med ånga är 20 till 30 %, oavsett brännartyp.
CO₂-utsläppen minskas proportionellt med produktivitetsfördelen.
Ceteks keramiska ytbeläggningar (hög emissivitet eller neutral emissivitet) tillhandahåller isolering genom en faktisk inkapsling av keramisk fiber (isolering, moduler eller panel). Det finns ingen förlust av spröda fibrer från strålningssektioner och därför inga avlagringar på strålningssektionens rör/katalysatorrör, konvektionssektionen, SCR (selektiv katalytisk reduction)-enhetens filter eller förlust till miljön, genom skorstenen. Inträdet till strålningssektionen under driftavbrott blir mindre riskfyllt eftersom kontaminationen blir försumbar.

Applicering av ytbeläggning på plats hos kund

Ytbeläggningarna har en överlägsen livslängd och Ceteks erfarna tekniker applicerar den på plats hos kund på processvärmarnas/-ugnarnas eldbeständiga inre ytor. Vi tillhandahåller högemissiva ytbeläggningssystem för alla typer av eldbeständiga material, från täta tegelstenar med högt aluminiumoxidinnehåll till lätta, gjutbara moduler och keramfibermoduler eller isolermaterial. För vissa ytor rekommenderar vi ytbeläggningar för processrör.

Den tunna filmen av högemissiv ytbeläggning är inert, icke-katalytisk och vattenbaserad, vilket gör processförbättringen miljömässigt helt säker.
Tjänsten stöds av ett överlägset hälso- och säkerhetsprogram, vilket ger ett säkerhetsbetyg som är bättre än branschstandard.