鍋爐受熱面的作用就是吸收爐膛中高溫火焰或煙氣的輻射熱量，在管內(nèi)產(chǎn)生蒸汽或熱水，并降低爐墻溫度，保護(hù)爐墻。除少數(shù)小容量鍋爐外，現(xiàn)代的水管鍋爐均以水冷壁作為鍋爐中最主要的蒸發(fā)受熱面。因此，如何提高水冷壁對(duì)爐膛中高溫火焰或煙氣的熱量的吸收，如何來(lái)強(qiáng)化水冷壁的內(nèi)、外側(cè)的傳熱非常有必要。

眾所周知，在低溫階段，熱交換以對(duì)流傳熱為主；而在高溫階段，以輻射傳熱為主，且隨著溫度的升高，輻射傳熱所起的作用越來(lái)越大。工業(yè)窯爐工作溫度一般在1000℃以上，此時(shí)以輻射傳熱為主，輻射傳熱是對(duì)流傳熱的15倍，且以高能量的近中紅外線為主。因此，強(qiáng)化水冷壁的傳熱必須改善水冷壁外側(cè)的輻射傳熱。水冷壁表面主要由水冷壁管和作為爐墻的保溫材料組成，作為水冷壁管的鋼材，在1000℃時(shí)輻射率約為0.4-0.6左右，而作為保溫材料的耐火材料有耐火磚、澆注料、陶瓷纖維等，其輻射率在高溫下也只有0.4左右。即熱源輻射的熱量大部分被保溫材料吸收后，只有40%的熱量被輻射回去，造成熱量的損失。若水冷壁表面在1000℃時(shí)依然保持較高的熱吸收率和熱輻射率，既可以把爐膛內(nèi)的熱量盡可能多地吸收過(guò)來(lái)傳遞給水冷壁管內(nèi)的水或水蒸氣，又可以把剩余的熱量盡可能多的輻射回爐膛，提高爐膛燃燒溫度。

鍋爐受熱面節(jié)能防腐耐磨陶瓷涂料正是應(yīng)此需求而研發(fā)，該涂料含有多種過(guò)渡金屬氧化物，涂層在高溫下依然保持較高的熱吸收率和熱輻射率，大約在0.9左右，并且以漫反射形式輻射出穿透力極強(qiáng)的遠(yuǎn)紅外波，將爐膛內(nèi)的熱量吸收的熱量并轉(zhuǎn)換成紅外線以漫反射的形式輻射回爐膛內(nèi)，改善爐膛內(nèi)溫度場(chǎng)的均勻性，提高爐膛內(nèi)燃燒溫度；輻射的紅外線穿透力極強(qiáng)，可使被加熱物體分子吸收能量，產(chǎn)生能級(jí)躍遷，均勻受熱，使燃料燃燒更充分，提高了窯爐的熱效率，降低了熱能損失，達(dá)到節(jié)能的目的。

此外，鍋爐使用的燃煤中含有硫及其他有害雜質(zhì)，在高溫下分解為溶于水生成H2S、H2SO4，對(duì)水冷壁造成腐蝕，致使壁厚減薄。煙氣中的粉塵顆粒對(duì)水冷壁管壁沖刷，也加快了水冷壁管的氧化保護(hù)膜的破壞，管壁逐漸變薄。此外，在水冷壁附近由于煤粉的不完全燃燒產(chǎn)生還原性的氣體CO、H2，加快了基材原有氧化保護(hù)膜的破壞。這些腐蝕會(huì)導(dǎo)致鍋爐的有效承載能力下降，降低了鍋爐使用性，也會(huì)直接影響到鍋爐的正常運(yùn)行