一、技术名称：高辐射陶瓷覆层技术
二、技术所属领域及适用范围：石化行业石油、化工、冶金等企业
三、与该技术相关的能耗及碳排放现状
加热炉是石油炼制、石油化工、化肥工业中的重要加热设备，加热炉燃料消 耗在炼油化工装置中占有很大比例。炼油厂加热炉的燃料消耗占全厂能耗的40%左右，乙烯裂解炉的能耗占乙烯装置总能耗的50%-60%。降低加热炉的能耗是石化、化工等企业节能的重点方向。目前该技术可实现节能量6万tce/a，CO2减排约16万t/a。
四、技术内容
1.技术原理
根据基尔霍夫辐射定律，材料的发射率和吸收率相等。当物体表面的发射率提高后，它的热辐射和热吸收能力都得到增强。在高温条件下，热量传递以辐射为主，当被加热物体表面喷涂陶瓷涂层后，被加热体吸收和发射热量的能力提高，提升了辐射传热效率。
加热炉是石油化工生产主要装置，其关键部位为辐射室。加热炉70%以上的能量在辐射室里传递。在辐射室内，炉管一方面要吸收燃料燃烧的直接辐射热，另一方面也吸收炉衬反射的辐射热，由炉衬传递给炉管的辐射热占总供热的60%左右。炉体耐火内衬材料的发射率通常在0.5-0.8，对红外线的吸收、反射和辐射能力较弱。通过喷涂高发射率陶瓷涂层，增强加热炉内衬对炉管的有效辐射，提高炉管对辐射热的吸收能力，有效提高加热炉的热利用效率，降低了燃料消耗，同时由于辐射传热效率提高，改善了加热炉内的温度均匀性。
2.关键技术
（1）高发射率陶瓷材料制备技术；
（2）金属陶瓷匹配的热膨胀系数调节技术。
3.工艺流程
加热炉衬里施工流程：
（1）耐火衬里表面损坏部分修补；
（2）喷涂炉衬辐射陶瓷涂层，厚度0.20mm左右；
（3）开炉升温固化。
加热炉炉管施工流程：
（1）炉管喷砂除油除锈；
（2）喷涂炉管辐射陶瓷涂层，厚度0.10mm左右；
（3）开炉升温固化。
图1 石化加热炉示意图
图2 高发射率陶瓷涂层应用于加热炉管表面
五、主要技术指标
发射率＞0.9；
附着力≥2级；
耐火度＞1700℃；
容重（1.4-2.0）×103kg/m3。
六、技术鉴定、获奖情况及应用现状
该技术于2008年获得国家发明专利，2012年通过国家红外及工业电热产品质量监督检验中心检测和黑龙江省精细化工产品质量监督检验站检测。
2008年9月至2013年11月，高发射率陶瓷涂层技术在全国各炼化企业的40多台加热炉上广泛应用，包括常减压炉、四合一重整炉、制氢转换炉、热油进料加热炉、汽油加氢加热炉、PX加热炉等，覆盖了石油化工企业典型的加热炉类型。
七、典型应用案例
典型用户：辽河石化、锦西石化、辽阳石化、锦州石化、抚顺石化、大连石化、庆阳石化、长庆石化、大港石化等
典型案例1
案例名称：中国石油辽河石化公司100万吨延迟焦化炉陶瓷喷涂项目
建设规模：100万吨延迟焦化炉。建设条件：装置停炉。主要技改内容：进行加热炉辐射室耐火衬里表面陶瓷喷涂和加热炉辐射室工艺管道表面陶瓷喷涂。主要设备为喷涂机、空压机等。技改投资额520万元，建设期25天。年节能量为2700tce，年减排量7128tCO2。每年获得经济效益257万元。 典型案例2
案例名称：中国石油辽阳石化550万吨/年常减压炉陶瓷喷涂项目
建设规模：550万吨/年常减压炉。建设条件：装置停炉。主要技改内容：进行加热炉辐射室耐火衬里表面陶瓷喷涂和加热炉辐射室工艺管道表面陶瓷喷涂。主要设备为喷涂机、空压机等。技改投资额440万元，建设期7天。年节能量为4130tce，年减排量10903tCO2。每年可获得经济效益525万元。
八、推广前景和节能减排潜力
高辐射陶瓷覆层技术可广泛应用于石化等行业的各类加热炉，尤其适合应用于负荷在15MW以上的加热炉。全国适合实施涂层技术改造的加热炉约5000台，预计未来5年，该技术在行业内的推广潜力可达到30%，投资总额2亿元，节能能力11万tce/a，减排能力29万tCO2/a。
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