摘要:本文主要就垃圾焚燒爐受熱面腐蝕問(wèn)題進(jìn)行分析,從腐蝕的原理進(jìn)行剖析,羅列出了導(dǎo)致受熱面腐蝕的種種原因,并以此提出了相應(yīng)的應(yīng)對(duì)措施,從而延長(zhǎng)了鍋爐的長(zhǎng)期有效運(yùn)行。
關(guān)鍵詞:垃圾焚燒爐;氧化膜;高溫腐蝕
一、引言
目前,國(guó)內(nèi)垃圾處理的主要手段有填埋、焚燒兩種工藝。其中,垃圾焚燒方式具有工藝簡(jiǎn)單,運(yùn)行可靠,垃圾處理速度快,處理量大的優(yōu)點(diǎn),是實(shí)現(xiàn)城市垃圾無(wú)害化處理的有效方法之一。垃圾焚燒發(fā)電工藝原理是將垃圾在焚燒爐中進(jìn)行燃燒,釋放出熱能,加熱給水變成蒸汽,蒸汽進(jìn)入汽輪機(jī)中做功,實(shí)現(xiàn)熱能轉(zhuǎn)化為電能,釋放熱能后的煙氣經(jīng)煙氣凈化系統(tǒng)處理后排放,通過(guò)這一系列流程將垃圾“變廢為寶”。
由于我國(guó)垃圾分類尚處于起步階段,因此其組成成份相當(dāng)復(fù)雜,既有可燃的,如塑料、紙張等,也有不可燃的,如石頭、廢棄金屬等。
垃圾經(jīng)過(guò)焚燒處理后,生成的煙氣中含有HCI、NOx、SO2等酸性腐蝕氣體,加上垃圾焚燒余熱鍋爐受熱面布置的特點(diǎn),過(guò)熱器一般為臥式布置,很容易粘附在過(guò)熱器管子表面,降低換熱效果,造成煙氣溫度偏高,從而產(chǎn)生高溫腐蝕現(xiàn)象。
二、高溫腐蝕分析及危害
垃圾焚燒后產(chǎn)生的熱煙氣中含有大量的HCI、NOx、SO2、Cl2等酸性腐蝕氣體,這些氣體與爐膛里的受熱面發(fā)生化學(xué)反應(yīng)如下:
受熱面的氧化膜被酸性氣體破壞后,其裸露出來(lái)的鐵(Fe)更容易受到腐蝕,受熱面的腐蝕反應(yīng)就一直會(huì)進(jìn)行下去,而且隨管壁溫度升高,反應(yīng)越劇烈,此外,處于垃圾焚燒環(huán)境中的金屬材料,其表面上粘附堆積的粉塵中除金屬氧化物外,還含有高濃度的堿金屬和其他重金屬的氯化物和硫酸鹽,可與其他物質(zhì)結(jié)合形成低熔點(diǎn)的共晶混合物,大大增加了高溫部件金屬材料的腐蝕速率。
另外,管壁溫度對(duì)腐蝕的影響很大,是影響高溫腐蝕的最重要的因素之一。在垃圾焚燒爐中,由于燃料含氯(Cl)成分高,與燃煤燃油鍋爐相比,燃燒過(guò)程生成了更多的低熔點(diǎn)熔鹽腐蝕物質(zhì),腐蝕程度隨溫度的變化更加劇烈。國(guó)內(nèi)有數(shù)據(jù)顯示,當(dāng)管壁溫度達(dá)到 450℃以上時(shí),鍋爐受熱面高溫腐蝕呈現(xiàn)加劇的現(xiàn)象,在高溫的作用下,金屬受熱面不斷被侵蝕、流失、減薄,嚴(yán)重的威脅到鍋爐的安全運(yùn)行,最終將導(dǎo)致爆管、停爐。
三、應(yīng)對(duì)措施
① 控制燃燒,控制好爐溫,從而控制好煙溫。
② 加強(qiáng)吹灰,提高受熱面的換熱效率。
③ 采用新型的耐高溫腐蝕材料。
④ 爐內(nèi)加添加劑,如生石灰、石灰石等物質(zhì),吸收腐蝕性氣體HCI,降低高溫區(qū)域腐蝕性氣體濃度,除緩解高溫腐蝕外,還能形成高熔點(diǎn)復(fù)合物。
四、結(jié)束語(yǔ)
煙氣中存在大量的酸性氣體,鍋爐受熱面腐蝕是一個(gè)長(zhǎng)期的研究課題,采取上述措施可以從很大程度上緩解了受熱面的腐蝕速率。
參考文獻(xiàn)
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