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1、第12卷第4期 腐蚀科学与防护技术Vol.12No.42000年07月 CORROSIONSCIENCEANDPROTECTIONTECHNOLOGYJuly20003金属材料在垃圾焚烧环境中的高温腐蚀李远士 牛 焱 刘 刚 吴维 (中国科学院金属腐蚀与防护研究所金属腐蚀与防护国家重点实验室沈阳110015)摘 要 综述了国内外垃圾焚烧的发展概况,探讨了垃圾焚烧环境中金属材料的高温腐蚀行为和腐蚀机理,并概括了当前服役于这种腐蚀条件下耐蚀材料和高温涂层的最新发展和应用.关键词 金属材料 垃圾焚烧 高温
2、腐蚀中图分类号 TG172.82文献标识码A文章编号 100226495(2000)0420224204HIGHTEMPERATURECORROSIONOFMETALLICMATERIALSINWASTEINCINERATIONENVIRONMENTLIYuanshi,NIUYan,LIUGang,WUWeitao(StateKeyLaboratoryforCorrosionandProtection,InstituteofCorrosionandProtectionofMetalsTheChineseAcad
3、emidyofSciences,Shenyang110015)ABSTRACTThecurrentdevelopmentofwasteincinerationisreviewed.Severaltypicalhightemperaturecorrosionbehaviorsandcorrosionmechanismsofmaterialsarealsodiscussed.Finally,therecentdevelopmentandapplicationofcorrosion2resistantmaterial
4、sandcoatingsusedinthiscomplexandseverecorrosiveenvironmentaresummarized.KEYWORDSmaterials,wasteincineration,hightemperaturecorrosion 固体垃圾中有许多材料可以分类回收、再循环蚀问题无疑将成为限制垃圾焚烧炉有效运行的关键[2~4]利用,也有大量的垃圾适合焚烧处理.目前发达国家问题之一.已广泛应用以燃油或煤气为辅助燃料的焚烧法来处1垃圾焚烧环境中的腐蚀特点[1]理固体废弃物,如在西欧
5、国家有10%~80%的固态垃圾通过焚烧法处理.有关垃圾焚烧技术的研究与一般燃料锅炉中的燃气(重油、煤、天然气)相和应用在我国开展得较晚,仅有少数大城市已建或比,垃圾发热值低而含水量高,含有更多种类且浓度在建了一批垃圾焚烧发电工厂(装置),不过整体发更高的腐蚀性介质(表1),质地相当低劣.垃圾中原展态势迅猛,已被许多城市列入未来城建规划之中.有的和焚烧新产生的具有强烈腐蚀性的复杂气体和可以预见,由于焚烧法可对固态垃圾实现无害化、减氯化物与硫酸盐在高温下对受热面金属管壁造成的容化和资源化的有效处理,并且在技术上较为
6、成熟,危害是致命的,尤其最近为降低NOx排放量而采取建造大型垃圾焚烧厂并实现热电联供将成为未来都的低氧燃烧容易形成局部的还原性气氛,更使材料[5,6]市处理固体垃圾的主要手段,具有很好的社会效益遭受加速腐蚀.另外,由于垃圾形状不均,质量和经济效益.但垃圾焚烧过程中严重的材料高温腐随季节、年代和地区而变化,相应的热值变化幅度较大,结果焚烧过程中烟气温度和成分波动也很大.最终垃圾焚烧环境中发生的腐蚀问题比燃煤过程中更3国家自然科学基金资助项目No.59725101收到初稿:1999205217,收到修改稿:1999
7、207220严重.如我国第一座焚烧垃圾发电厂-深圳市环卫作者简介:李远士,男,1972出生,大连理工大学材料系博士生综合处理厂的垃圾焚烧炉,由于垃圾中氯、硫成分较[7]高,其过热器投运100d即遭严重高温腐蚀.由于4期 李远士等:金属材料在垃圾焚烧环境中的高温腐蚀225未来垃圾热值的不断提高和橡胶塑料中氯化物含量氧化膜剥落现象.这些金属氯化物盐的侵蚀被认为逐渐上升,垃圾焚烧炉中的腐蚀环境会愈加苛刻,材是造成垃圾焚烧炉金属材料腐蚀的主要原因.事实料的腐蚀问题必将成为进一步提高焚烧发电效率的上
8、,材料服役过程中的盐腐蚀往往是一个氧化、氯严重障碍.因此,为保证焚烧设备经济并安全的服役化、硫化及电化学腐蚀同时并存的复杂反应过程,受寿命,需要就其腐蚀问题开展针对性的研究并提供到各种腐蚀介质的交互作用影响.有效的防护措施.Table2MeltingpointsoftypicalcompoundspresentinwasteTable1TypicalcompositionofSolid