民营企业加入节能技术应用开发队伍中来

民营企业加入节能技术应用开发队伍中来

“中煤新集利辛电厂多腔孔陶瓷复合绝热材料应用”入选了国家节能中心2017年“重点节能技术应用典型案例”名单。该项技术的发明人名叫张笑歌，是中海润达新材料科技有限公司的总工程师。虽已年逾花甲，但他做技术研发时，依然严谨挑剔、一丝不苟。
张笑歌与保温材料结缘始于2000年的一次同学会。当时辽宁金城造纸厂的厂长是他的同学，通过与同学的交谈，他得知在造纸行业，因设备保温需要，人们不得不把保温砖砌到一个高温球罐外面，保温砖的外面再用钢丝网加水泥覆盖。可是时间长了，钢丝网会出现热变形、开裂，严重时保温材料全部坍塌。就在他到访企业的前几天，因为球罐保温材料坍塌，还砸伤了两个工人，了解到这个情况，他决心为朋友排忧解难。为了开阔思路，他去市里以及高校的图书馆翻遍了与硅酸盐材料有关的书籍。试验条件有限，他就自己动手，改进试验用具。当时实验室用的砂浆搅拌机太小，中试用的又太大，几种材料复合到一起，总是分布不均匀，经过多次试验，不断调整原料加入顺序、搅拌时间等参数，终于得到了满意的试验结果。
经过大量的实验室工作后，多腔孔复合保温浆料终于研制成功。这种保温浆料涂刷到球罐外侧，所有保温材料连成一体，干燥后形成坚固的壳体，既保温效果好，又安全耐用，彻底解决了问题。
在有第一次的尝试后，老同学又请他帮解决沸腾炉保温难题。当时硫酸沸腾炉的保温是一个行业难题。硫酸沸腾炉因酸性腐蚀，其炉壁砖寿命一般只有三年左右，炉壁砖的损坏漏热，以及修补更换都让生产组织头痛不已。为了解决这个难题，他研发出远红外反射材料，加入到原保温浆料中，这种新型保温浆料在高温下，烧结成一层瓷釉，密封了炉内热环境。既隔热又防腐，沸腾炉炉壁的寿命在使用七年后经检查，仍完好无损。同时炉内温度上升均匀也增加了硫酸产量，为企业增加效益。
在2004年，中海油基地集团找到了张笑歌。中海油的埕北―B平台，当时使用已达15年以上（日本城建），其中储油大罐的外防腐及保温层进行了多次修补，但都无法阻止海上恶劣的工作环境对罐体造成的严重腐蚀，如不能尽快修复，有倒罐危险。了解到这个情况后，第二天他就坐直升飞机上了海上平台，踏勘现场。现场打开原有保温层，发现原保温层的岩棉及硅酸钙板，在长时间的使用中，遇到了潮湿气体及少量外壳漏进的雨水后，已结团、粉化。从这种保温材料上流下的水及遇热后产生的气体与盐雾混合，对罐体造成严重的腐蚀，罐顶部已出现大小几百处孔洞，大部分有气体溢出。另外，罐的根部钢板较厚，虽没形成漏洞但腐蚀已很深。另外，业主还提出了严格的施工条件：既不能停产也不能在罐上动火。
经过再三思索，他提出在顶及根部先做一层罐体加固层，然后再做保温层及外护层。在加固层实际施工完成后，经各部门检验、鉴定、达到了罐体的强度、防漏等要求。保温层厚度为1.5cm，它的保温效果比岩棉、硅酸钙板6cm厚相比还要好。材料结构为闭腔孔结构，热流失大大减少。外护层为高分子防水抗裂层，结构非常坚固，与基体形成了一个整体，又十分美观。中海油公司对这个项目十分满意，专门为此项目还召开了庆功大会。
2013年，中海润达新材料科技有限公司组建完成。张笑歌作为总工程师、技术带头人，带领公司与北京科技大学、中国电力科学研究院、山东电力工程咨询院共同合作，不断改进产品技术。张笑歌说，目前的传统保温材料大多是纤维状、絮状保温，就跟冬天我们穿的棉衣、毛衣类似，都是用纤维织起来的，而新型的多腔孔陶瓷复合绝热材料，是由纤维和多腔孔（微孔、纳米孔）复合而成，类似羽绒服，既轻薄又保温。这个羽绒服效果往深了说就是传热学的中热传递的三种方式（热传导、热对流、热辐射）的改进。
产品技术优劣由工程效果来检验。说到工程应用，第一关就是相关标准。公司伊始，因为多腔孔陶瓷复合绝热材料是新型材料，没有相关行业标准。于是无论新建项目或是改造的示范项目，就都需要与业主、设计人员、技术人员、施工人员进行多次技术沟通交流，或是研讨辩论，直到材料行业标准正式下发实施。
石油大储罐保温项目至今仍让他记忆犹新。石油大储罐，直径四十几米，高度二十几米，由于是改造项目，储罐里面装着石油，不允许动火，这就意味着不能在光滑的铁板上面焊制钩钉，只能用浆料产品与型材产品配合使用。该工程施工期间，夜里下起了大暴雨，业主的技术负责人给他打电话，担心已经粘贴上的保温材料会被暴雨冲掉，但张笑歌仍然对产品的耐水性能有信心。第二天，经检验，所有保温材料未有脱落、未有松动。
2016年在中煤新集利辛电厂1000MW超超临界1台机组四大管道及在国投电力湄州湾电厂1000MW超超临界2台机组主汽再热管道的保温工程规模使用后，经西安热工研究院进行了现场测试和评估，在与传统保温材料使用相同厚度时，设备外表温度比国标设计温度低平均10.6摄氏度。即每使用1立方“多腔孔陶瓷复合绝热材料”，每年可节约标煤0.3吨、减少二氧化碳排放量0.79吨；按1台机组的四大管道设备全寿期计算，可节约资金630万元。由于1000MW机组规模使用后节能减碳的突出贡献，荣获电力工程科技技术进步一等奖。
经了解，此技?g有以下先进性：
应用范围广泛。保温材料的温度适用范围广，覆盖保温乃至绝热领域，从海上到陆地、从室内到室外，从南方到北方，耐酸碱腐蚀，耐盐雾污染，长期使用不变形不脱落；保温寿命是传统纤维材料5―10倍。
技术标准领先。公司取得国家发明专利和实用新型专利数十项，参与多项电力行业标准的主编和修订工作，技术能力与产品水平被中国电力企业联合会、中国电力规划设计协会等部门评价为具有国内领先水平。
施工简便快捷。按产品系列制作成不同厚度、不同形态的板材、卷材、管壳、浆料等，适用各类型设备使用；循环回用率高，尤其管壳可回收使用零损耗；提高施工效率，大幅度节省人工工时。
高性价比优势。在设备全寿命期，与传统保温工程建设投资费用相同情况下，运维费仅是传统材料费的20%；由于所有温度区均使用同一材质，解决不同保温材料应用不同设计的传统模式，大量减少了设计、施工等环节的人力、物力。
生产高效环保。生产全过程物理成型绿色环保、无三废排放；生产中还可按比例回用其他固废材料，变废为宝，彻底解决了传统材料生产、施工过程中纤维易逸出，消除了传统保温材料对人体健康和生态环境的危害。
循环利用率高。对在生产、施工、过输等过程中产生的余料、拆除的旧料和损耗，收集后全部以混合浆料用于回用，彻底解决了传统材料固废处理难的问题。
节能效果突出。若选取传统纤维类保温材料相同厚度时，节能效果25%；若选取与国标表面温度相同条件时，厚度减薄30%以上，重量减轻20%，节能10%。
市场前景广阔。自主创新技术的推出，给社会带来的不单是一项新的产品，更是一系列的创新变革。创建设计规程规范标准、创立技术实施的产品生产工艺及工装设备、制定检测标准和检测设备等。
总结过去，张笑歌认为，作为一个民营企业，每一步都走地很难，需要一边筹集资金，一边做技术研发、一边做示范项目、一边做产品销售，各个方面相辅相成，层层递进。展望未来，他又信心满满。在国家节能减排大形势下，优秀的节能技术一定全国遍地开花。