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垃圾焚烧炉管壁出现热腐蚀原因
浏览: 发布日期:2021-09-17
相比于传统的弃置和填埋法,废弃物能源化即垃圾焚烧发电技术,能够实现垃圾处理的无害化、资源化和减量化,而在实际运行中,垃圾焚烧炉中的过热器或水冷壁等换热部件在苛刻服役环境中的热腐蚀极其严重,制约了其运行的可靠性。由于频繁更换管材或爆管所造成的非计划性停炉,不仅影响了垃圾处理效率,同时也带来了高昂的维修成本和巨大的经济损失。 
垃圾焚烧炉换热部件管壁的热腐蚀主要是腐蚀性元素(O、S、Cl等)与Fe元素之间的化学反应,反应产物不具备保护性,管壁不断被侵蚀、减薄、强度下降,以至最终失效,甚至引发爆管而导致非计划停炉。热腐蚀主要发生在过热器或水冷壁等部位,如图1所示。通常,活性氧化和熔盐腐蚀是这些区域最典型的热腐蚀形式[8]。其中,活性氧化主要是由于飞灰颗粒中的金属氯化物在管 
 
图1垃圾焚烧炉中腐蚀敏感区及典型热腐蚀反应 
壁上沉积,以及焚烧过程所产生的高浓度HCl所导致,而燃烧气氛中的氯则来源于城市垃圾中富含的有机物质和PVC材料。同时,部分沉积的金属氯化物与燃烧气氛中的SO2或SO3等反应,易形成低熔点共晶盐,在高温下会熔化分解具有保护性的氧化膜,造成熔盐腐蚀。另外,由于燃烧气氛与金属管壁之间存在的温度梯度、以及城市垃圾物理化学性质不均所导致的燃烧温度波动、沉积物中含有部分碱金属和重金属组份等复杂耦合因素,进一步加剧了过热器等部件的腐蚀速率。 
 
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