垃圾焚烧炉高温受热面腐蚀失效与防护

作     者：梁慧超 吴浩民 梁志远 LIANG Huichao;WU Haomin;LIANG Zhiyuan

作者机构：黑龙江省江河流域保护中心黑龙江哈尔滨150040 西安交通大学能源与动力学院陕西西安710049 

出 版 物：《电力科技与环保》 (Electric Power Technology and Environmental Protection)

年 卷 期：2024年第40卷第1期

页      面：68-76页

学科分类：080703[工学-动力机械及工程] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 

基　　金：国家重点研发计划项目(2021YFC3001803) 安徽省市场监督管理科技计划项目(2022MK053) 西安市科学技术项目(2017xasjl006) 

主　　题：垃圾焚烧炉 受热面 高温腐蚀 硫腐蚀 氯腐蚀 

摘      要：垃圾焚烧是应对垃圾种类繁多、处理量大、水分高等日益突出的问题的优选处置方案,但垃圾焚烧炉工质参数不断提高,高温受热面腐蚀失效频发,成为影响垃圾焚烧炉安全运行的重要因素。为解决该问题,本文通过分析垃圾焚烧炉高温受热面的失效机理以指导材料选型和维护检修。首先阐述了垃圾焚烧炉受热面的腐蚀类型及其机理,重点关注高温受热面遭受严重的氯盐和硫酸盐腐蚀问题。其次,根据氯、硫元素的腐蚀特点建立了对应的腐蚀行为模型,其中氯元素会与铁铬合金中铁元素形成低熔点、挥发型氯化亚铁,硫元素则在高温受热面上形成硫酸盐型和硫化物型产物,从而导致金属管减薄、退化;再次,应用热力学稳定性理论分析了垃圾焚烧炉高温受热面腐蚀产物的形成及其稳定性,发现随着温度的升高,硫酸盐型腐蚀模型中氧化物将被铁和铬的硫化物取代,而随着气氛中氯元素分压的升高,铬的硫化物先发生转变,其次铁的硫化物发生转变;最后探讨了热喷涂、堆焊与激光熔覆等高温受热面表面工程技术特点与防护原理。