浅析垃圾焚烧炉受热面腐蚀及应对措施

麦电网 来源:《建筑学研究前沿》 作者:麦电网 2018-12-24

所属频道: 企业 关键词:

中国电力中电新能源平顶山环保项目实现双机投产

高能环境:焚烧项目运营占比大幅提升 有望贡献稳定现金流

环保行业又现“蛇吞象”: 城发环境拟吸并“启迪”

麦电网讯:摘要:本文主要就垃圾焚烧炉受热面腐蚀问题进行分析,从腐蚀的原理进行剖析,罗列出了导致受热面腐蚀的种种原因,并以此提出了相应的应对措施,从而延长了锅炉的长期有效运行。


关键词:垃圾焚烧炉;氧化膜;高温腐蚀


一、引言


目前,国内垃圾处理的主要手段有填埋、焚烧两种工艺。其中,垃圾焚烧方式具有工艺简单,运行可靠,垃圾处理速度快,处理量大的优点,是实现城市垃圾无害化处理的有效方法之一。垃圾焚烧发电工艺原理是将垃圾在焚烧炉中进行燃烧,释放出热能,加热给水变成蒸汽,蒸汽进入汽轮机中做功,实现热能转化为电能,释放热能后的烟气经烟气净化系统处理后排放,通过这一系列流程将垃圾“变废为宝”。


由于我国垃圾分类尚处于起步阶段,因此其组成成份相当复杂,既有可燃的,如塑料、纸张等,也有不可燃的,如石头、废弃金属等。


垃圾经过焚烧处理后,生成的烟气中含有HCI、NOx、SO2等酸性腐蚀气体,加上垃圾焚烧余热锅炉受热面布置的特点,过热器一般为卧式布置,很容易粘附在过热器管子表面,降低换热效果,造成烟气温度偏高,从而产生高温腐蚀现象。


二、高温腐蚀分析及危害


垃圾焚烧后产生的热烟气中含有大量的HCI、NOx、SO2、Cl2等酸性腐蚀气体,这些气体与炉膛里的受热面发生化学反应如下:


321.jpg


受热面的氧化膜被酸性气体破坏后,其裸露出来的铁(Fe)更容易受到腐蚀,受热面的腐蚀反应就一直会进行下去,而且随管壁温度升高,反应越剧烈,此外,处于垃圾焚烧环境中的金属材料,其表面上粘附堆积的粉尘中除金属氧化物外,还含有高浓度的碱金属和其他重金属的氯化物和硫酸盐,可与其他物质结合形成低熔点的共晶混合物,大大增加了高温部件金属材料的腐蚀速率。


另外,管壁温度对腐蚀的影响很大,是影响高温腐蚀的最重要的因素之一。在垃圾焚烧炉中,由于燃料含氯(Cl)成分高,与燃煤燃油锅炉相比,燃烧过程生成了更多的低熔点熔盐腐蚀物质,腐蚀程度随温度的变化更加剧烈。国内有数据显示,当管壁温度达到 450℃以上时,锅炉受热面高温腐蚀呈现加剧的现象,在高温的作用下,金属受热面不断被侵蚀、流失、减薄,严重的威胁到锅炉的安全运行,最终将导致爆管、停炉。


三、应对措施


① 控制燃烧,控制好炉温,从而控制好烟温。


② 加强吹灰,提高受热面的换热效率。


③ 采用新型的耐高温腐蚀材料。


④ 炉内加添加剂,如生石灰、石灰石等物质,吸收腐蚀性气体HCI,降低高温区域腐蚀性气体浓度,除缓解高温腐蚀外,还能形成高熔点复合物。


四、结束语


烟气中存在大量的酸性气体,锅炉受热面腐蚀是一个长期的研究课题,采取上述措施可以从很大程度上缓解了受热面的腐蚀速率。


参考文献


[1]陈杰,屠梅曾,熊纬.,化腐朽为神奇—城市生活垃圾的资源化,科学学与科学技术管理,2002,23(9):70 一72.


[2]马海涛.高温氯盐环境中金属材料的腐蚀[D].大连:大连理工大学,2003.