循环流化床 锅炉焚烧垃圾腐蚀现状及防护研究进展

《循环流化床 锅炉焚烧垃圾腐蚀现状及防护研究进展》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、学兔兔www.xuetutu.com第42卷第3期锅炉技术Vo1．42，NO．32011年5月B0ILERTECHN0L0GYMav．，20II文章编号：CN31I508(2011)05—005703循环流化床锅炉焚烧垃圾腐蚀现状及防护研究进展魏琪，王瑞，李辉，崔明亮(北京工业大学材料科学与工程学院，北京100124)摘要：焚烧垃圾产生的高温腐蚀一直以来认为是硫化气体和硫酸盐的腐蚀，近年来研究发现氯的影响最为严重。综述了高温氯化腐蚀现状、氯化腐蚀机理以及防护研究的进展，提出研究新型耐氯腐蚀涂层材料，采用电弧喷涂技术解决垃圾焚烧锅炉的腐蚀问题。关键词：氯腐

2、蚀；垃圾焚烧；电弧喷涂；循环流化床锅炉中图分类号：TGI74．442文献标识码：A等碱性金属化合物，这也是加剧金属腐蚀的一个0前言重要原因。目前，已有35个发达国家和地区建有2000为了减少腐蚀破坏，延长锅炉服役寿命，有多座生活垃圾焚烧厂，其主要分布在欧洲、美些电厂将蒸汽温度控制在300℃以下，这样不仅国、日本等发达国家和地区。降低了发电效率，而且在低温状态下容易产生大与此同时，焚烧垃圾发电也带来了一些新的量的二恶英，这将给环境带来恶劣影响。问题，如焚烧垃圾过程中产生的二恶英HCI、SO综上所述，高温条件下氯的腐蚀带来的锅炉等有害气体，有可能对人类的生存

3、环境造成有害安全隐患问题越来越严峻，严重影响了垃圾焚烧锅的影响；由于氯等大量有害元素的存在，垃圾焚炉的安全运行，从而影响了垃圾资源化、减量化和烧锅炉金属受热面的腐蚀要比传统的燃煤、燃油无害化焚烧处理技术的广泛应用和快速发展。锅炉严重得多，导致的事故频发率也大大增加，2腐蚀机理这已经成为限制垃圾焚烧发电技术发展的一个瓶颈。因此，解决焚烧垃圾锅炉受热金属管壁的垃圾中的废塑料、橡胶和厨房废料都含有氯高温腐蚀问题已经迫在眉睫。元素，尤其是一些有机塑料热解能产生CI：、HCI、SO。等酸性气体，这些气体和管壁中的金属反应1腐蚀现状形成低熔点共晶混合物，在高温下对锅

4、炉受热金我国第一个垃圾焚烧发电站深圳市环卫综合属管壁有强烈的腐蚀作用。处理厂引进了日本2台马丁炉排型焚烧炉，其中1由于氯的高活性，氯在高温下几乎可以与所号锅炉投运仅100天，就发现过热器管壁减薄开有的金属发生反应，生成的氯化物比金属氧化物裂，大面积失效，不得不全部割除。后经研究分析具有更低的熔点和更高的蒸汽压。氯的存在能发现，爆管的主要原因是由于沉积的硫酸盐和氯化影响金属氧化物的形成速度和结构，增加表面氧物的高温复合腐蚀作用导致过热器的过早损坏。化膜的缺陷，使氧化膜变得多孔而不能阻碍挥发2003年温州伟明临江垃圾发电厂投产运行，性氧化物的挥发。材料在高温

5、氯化腐蚀环境中2年后过热器高温段开始大量爆管泄露，致使电的腐蚀特点与氧化腐蚀明显不同，一般说来，氯厂无法运转。分析原因主要是腐蚀和磨损所致，在锅炉内壁的腐蚀主要有以下几个形式：在检测时发现在腐蚀微区存有较多的氯元素，因(I)HCI和cl气体直接与金属或金属氧化此断定氯是引起腐蚀的主要原因。此外，在管壁物反应形成低熔点氯化物，部分低熔点固态氯化金属表面还附着有大量来源于垃圾中的Na、K物在高温下转化为气态氯化物，通过挥发造成材收稿日期：2010—07—20；修回日期：2010—0820作者简介：魏琪(I953)，男，副教授，硕士，主要从事焊接与表面工程研究

6、。学兔兔www.xuetutu.com58锅炉技术第42卷料的流失；构、缺陷类型、杂质分布、氯在金属及熔融盐中的(2)金属或金属氧化物与沉积盐中的低熔点氯溶解度和扩散系数等因素的影响。化物如NaC1、硫酸盐结合形成低熔点的共晶混合总之，不论氯是以气态(HC1、(21。)存在于气物，还能生成HC1、C1。等腐蚀性强的高活性气体；氛中还是以固态化合物沉积在材料表面上均能(3)氯扩散到金属的晶界、空隙等缺陷处造加速材料的腐蚀，而且氯的腐蚀是重复性的，并成基体的内氯化，增加了锅炉内高温部件金属材能使氧化膜变得多孔、疏松、易开裂、粘附性降料的腐蚀速率。此过程可用下

7、列反应式描述：低，使腐蚀加剧。Fe+Cl2一FeCl2(1)3影响因素Fe+2HC1一FeC12+H2(2)Fe2O3+6HCI—，2FeC13+3H2O(3)垃圾焚烧炉内部腐蚀行为十分复杂，受很多2Fe2O3+4NaCl+02—2Na2Fe2O4+2(212(4)因素的影响，对腐蚀起较大影响的有温度、HC1Fe+2[C1]一Fe(212(5)浓度、烟气中的其他成分等。对于氯的腐蚀机理，困内外引用较多的是针对高温含氯环境中的腐蚀状况，一些研究“活化氧化”机制，该机制认为在焚烧炉烟气中者通过模拟锅炉内的环境进行了腐蚀试验。Zahs由于HC1、C1等的存在，

8、可以在氧化膜／基体界面Al2对Fe-15Cr、Fe-35Cr等合金在O2一HC1