常见垃圾焚烧锅炉的腐蚀成因与防范对策

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浅析垃圾焚烧炉过热器腐蚀原因及解决措施(最新版)

浅析垃圾焚烧炉过热器腐蚀原因及解决措施(最新版)

浅析垃圾焚烧炉过热器腐蚀原因及解决措施(最新版)Safety work has only a starting point and no end. Only the leadership can really pay attention to it, measures are implemented, and assessments are in place.( 安全管理 )单位:______________________姓名:______________________日期:______________________编号:AQ-SN-0148浅析垃圾焚烧炉过热器腐蚀原因及解决措施(最新版)摘要:垃圾焚烧发电是实现城市垃圾无害化、减量化和资源化处理的一种有效方法,目前正得到大力的推广。

焚烧发电具有工艺简单,运行可靠,垃圾处理速度快,处理量大。

但是由于垃圾成份相当复杂,用于焚烧垃圾的焚烧炉存在非常严重的磨损、腐蚀现象,在腐蚀现象中以高温过热器管的腐蚀问题最为严重。

本文主要就这个问题展开讨论并提出预防措施。

关键词:垃圾焚烧炉;高温过热器管腐蚀;措施一、垃圾焚烧发电工艺原理垃圾焚烧发电是将垃圾放在焚烧炉中进行燃烧,释放出热能,余热回收加热给水变成蒸汽,蒸汽在汽轮机中推动汽轮发电机旋转做功,将蒸汽的热能转化为电能,释放热能后的烟气经净化系统处理后排放,从而将垃圾由“废物”变为可利用的“资源”。

随着各种炉型技术的实践应用广泛开展,炉排式垃圾焚烧炉以适应性强,处理比较彻底的优势正成为目前国内垃圾焚烧的主流工艺。

随着技术的不断的提高和发展,我国焚烧炉的垃圾处理容量也不断的提高,从初期的150t/d提高到现在的750t/d,规模日趋增大。

二、垃圾焚烧发电的特点一般来说,垃圾经焚烧处理后残余的固体废物约占20%(炉渣约占15%,飞灰约占5%),考虑炉渣的综合利用因素,减量化效果更为显著。

这相比于垃圾填埋处理要永久性占用土地来说节约了大量的土地资源。

工艺方法——垃圾焚烧炉高温腐蚀分析及防护技术

工艺方法——垃圾焚烧炉高温腐蚀分析及防护技术

工艺方法——垃圾焚烧炉高温腐蚀分析及防护技术工艺简介一、受热面高温腐蚀机理1、垃圾焚烧中的腐蚀性成分(1)Cl的腐蚀近几年来,塑料制品及塑料包装材料在垃圾中所占的比重不断增加,垃圾中的合成树脂类如聚氯乙烯(PVC)、人造橡胶、人造革、泡沫塑料等含有较多的有机氯化物,而厨房垃圾则含有氯化钠、氯化钾和氯化镁等无机氯化物,造成了烟气中的各种有机氯和无机氯浓度提高。

Cl在高温下,往往以气态HCL、Cl2和金属氯化物KCl、NaCl、ZnCl2、PbCl2等沉积物出现在焚烧环境中,导致了几种腐蚀形式出现:其一是气相腐蚀:在焚烧炉的高温含氯气氛中,直接导致气相腐蚀;其二是氧化还原反应腐蚀:金属氯化物低熔点灰分沉积盐与金属表面的氯化膜发生氧化还原反应腐蚀基体;其三是电化学腐蚀:金属氯化物与烟气中其他无机盐共同沉积在金属表面,形成低熔点共晶体,大大降低积灰的熔点,在高温的管壁上产生熔融性的腐蚀性盐,在积灰-金属交界面形成局部液相,形成电化学腐蚀氛围,基体金属发生阳极溶解,相应地气氛中的两种氧化剂O2和Cl2被还原,基体金属被进一步氧化并与结合成疏松的氧化物粒子形成沉积,或与Cl-结合生成氯化物,这样随着腐蚀的进行,就在熔融氯化物的外表面形成一层疏松的外氧化膜,由于金属离子在熔融盐中的扩散速度较大,因此这一电化学过程严重腐蚀垃圾焚烧余热锅炉的过热器、水冷壁。

(2)S的腐蚀硫的腐蚀主要是碱金属的热腐蚀,即Na3Fe(SO4)3及K3Fe(SO4)3的腐蚀。

(3)高温腐蚀高温的产生,一是锅炉实际运行温度越来越高,二是锅炉受热面的清灰不及时或清灰效果不佳,使得受热面的传热受阻,导致受热面的表面温度过高。

高温腐蚀,与前述Cl腐蚀、S腐蚀是相伴存在的。

高温环境引发了Cl2和HCl的产生,加速了腐蚀量和腐蚀速度。

(4)高参数化的腐蚀问题高参数化有两个方面的原因。

第一,垃圾热值在逐渐提高,超出了早期所建设的垃圾焚烧厂设计的额定值。

垃圾焚烧锅炉过热器腐蚀原因分析及对策

垃圾焚烧锅炉过热器腐蚀原因分析及对策

垃圾焚烧锅炉过热器腐蚀原因分析及对策摘要:本文主要研究了垃圾焚烧锅炉过热器的腐蚀问题。

首先介绍了国内外相关技术的研究现状以及国内垃圾焚烧锅炉发展状况。

然后从锅炉运行环境、锅炉结构和锅炉设备等方面进行了详细的探讨,并结合实际案例进行分析。

最后提出了一些解决办法,以期为今后建设垃圾焚烧锅炉提供参考意见。

关键字:垃圾焚烧;过热器腐蚀原因;对策引言作为一项实际要求较高的实践性工作,垃圾焚烧炉过热器腐蚀问题的应对有着其自身的特殊性。

该项课题的研究,将会更好地提升对过热器腐蚀原因的分析与掌控力度,从而通过合理化的措施与途径,进一步优化该项工作的最终整体效果。

一、过热器腐蚀原因分析1.1过热器管材的影响过热器是垃圾焚烧锅炉的重要组成部分,其作用是对高温烟气进行冷却和排空。

然而,由于过热器的特殊环境条件(如高温、高压、高湿)以及使用寿命较长等因素,过热器容易出现腐蚀问题,进而影响锅炉的正常运行。

因此,研究过热器的腐蚀原因对于提高锅炉的可靠性和延长使用寿命具有重要意义。

在过热器中,管道材质是最为关键的因素之一。

不同类型的管道材料有着不同的耐蚀性,而选择不当则会导致管道发生严重的腐蚀现象。

目前,常用的过热器管道材料有碳钢、不锈钢、铝合金等几种。

其中,碳钢是一种常见的金属材料,具有良好的强度和韧性,但易于产生裂纹和腐蚀。

不锈钢则是一种特殊的碳钢,经过特殊处理后可以获得更好的耐蚀性能。

1.2过热器管径的影响在过热器的使用过程中,其管径是一个非常重要的因素。

过热器管径的大小直接影响着其工作效率和耐久性。

一般来说,过热器管径越大,其工作效率越高,但同时也会增加其维护成本和维修难度。

因此,选择合适的过热器管径对于提高设备运行效率具有重要意义。

在实际应用中,过热器管径的选择需要考虑到多个因素。

首先,应考虑设备的工作条件以及所处理物料的特点。

例如,如果所处理物料含有大量固体颗粒物质,那么过热器管径应该较大以保证物料能够充分接触到加热表面并得到充分燃烧;而如果所处理物料中含有大量的水蒸气或气体成分,则过热器管径应该较小以减少物料与管道之间的摩擦力。

垃圾焚烧锅炉过热器腐蚀原因分析及对策

垃圾焚烧锅炉过热器腐蚀原因分析及对策

垃圾焚烧锅炉过热器腐蚀原因分析及对策垃圾焚烧炉是垃圾焚烧发电厂的心脏,其性能直接影响垃圾焚烧处理的综合排放指标和全套设备的运转率。

目前以机械炉排焚烧炉的应用最为广泛。

其基本工作原理是垃圾通过进料斗进入炉排,炉排分为干燥区、燃烧区、燃尽区,垃圾依次通过炉排上的各个区域,直至燃尽排出炉排。

燃烧空气从炉排下部进入与垃圾混合,燃烧后的烟气通过锅炉的受热面,加热过热蒸汽,而同时被冷却的烟气经过净化处理排出。

高温腐蚀、二恶英污染和重金属粉尘污染是垃圾焚烧过程中存在的3大主要问题。

对锅炉的过热器而言,烟气成分、烟气温度等因素对其造成的腐蚀远高于一般常规锅炉,为到达防腐的要求,通常采用提高钢材等级方法,使得设备造价大幅度增长。

本文通过具体案例,分析过热器腐蚀的原因,进而提出相应的改造维修建议和预防过热器腐蚀的措施,促进垃圾焚烧锅炉安全运行。

1概述***市某垃圾焚烧发电厂2台锅炉,由***某锅炉公司制造,锅炉型号为:UG-300-23.53/4.0/400-W,锅炉额定出口压力为4.0MPa,额定出口温度为400℃,额定蒸发量为23.53t/h,于20**年11月制造,20**年投入运行,至今累计运行2万多h。

日处理垃圾量2×300t/d;装机容量1×12MW余热炉型,中压自然循环单汽包,W型布置立式。

其过热器构造形式如下:过热器由低温段的一级过热器、中温段的二级过热器和高温段的三级过热器组成并布置在第3通道内(见图1),2级喷水减温器布置在2过热器之间。

饱和蒸汽进入一级过热器入口集箱,再进入由44排38mm×4mm管子组成的一级过热器,蒸汽经过一级喷水减温器后引入到二级过热器的入口集箱,再进入由44排34mm×4.5mm管子组成的二级过热器,然后蒸汽经过二级喷水减温器后进入三级过热器入口集箱,再进入由37排34mm×4.5mm管子组成的三级过热器,最后过热蒸汽进入集汽集箱。

垃圾焚烧炉中防止高温腐蚀和低温腐蚀的措施

垃圾焚烧炉中防止高温腐蚀和低温腐蚀的措施

2020年06月垃圾焚烧炉中防止高温腐蚀和低温腐蚀的措施徐陈(瀚蓝工程技术有限公司,广东佛山528225)摘要:垃圾焚烧炉作为城市集中处理城市垃圾的主要设施,其应用过程中的安全性、可靠性逐渐成为行业内普遍关心的问题。

文章立足于现状,首先介绍了垃圾焚烧炉腐蚀发生的类型与特征,其次对垃圾焚烧炉防止高温腐蚀的途径进行了探讨,并在最后对可能出现的垃圾焚烧炉低温腐蚀问题进行了解析,并提出了相应的预防控制策略,希望为有效促进垃圾焚烧炉的科学应用、延长使用寿命提供依据。

关键词:垃圾焚烧炉;高温腐蚀;低温腐蚀0引言城市垃圾是导致城市污染的主要源头,通过垃圾焚烧炉设备进行处理,可以很好的控制垃圾的总量,还能够实现热能循环利用,具有重要的战略意义。

但是,在具体使用过程中,由于长期处于复杂的工艺环境当中,垃圾焚烧炉很容易出现腐蚀损坏的问题,影响到正常运行,同时也带来了更高的生产使用成本。

为了进一步分析垃圾焚烧炉避免腐蚀的策略,现就垃圾焚烧炉腐蚀情况介绍如下。

1垃圾焚烧炉腐蚀概述目前,我国的垃圾焚烧处理要求需要满足无害化、减量化以及资源化的要求。

垃圾焚烧炉作为一种应用较为广泛的设备,不但可以实现减重减容的目的,同时也可以将大量的热能转化为蒸汽进而形成电力资源,这也使得垃圾能源的效益达到最大化。

垃圾焚烧炉使用过程中,经常会出现内部腐蚀损坏的问题,根据发生腐蚀的原因以及温度条件,可以划分为高温腐蚀、低温腐蚀两种类型。

垃圾焚烧炉发生腐蚀往往与垃圾的种类,烟气温度具有密切的关系,相比于传统的燃煤锅炉设备而言,垃圾焚烧炉更容易出现腐蚀损坏的问题。

2垃圾焚烧炉防止高温腐蚀的途径垃圾焚烧炉高温腐蚀是出现率较高且处理难度较大的腐蚀因素,现分别讨论如下。

2.1过热器高温腐蚀根据相关研究显示,过热器高温腐蚀问题的控制主要与氧气含量、过热器材料以及灰分三个方面相关。

根据过热器高温腐蚀的发生机理我们不难发现,各种氯化物会对金属物金属管产生腐蚀影响,而氯化物的主要来源就是挥发性氯,比如说各种塑料制品、合成垃圾当中的聚乙烯以及人造革、泡沫等等,这些材料都具有大量的有机氯。

生活垃圾焚烧炉高温腐蚀原因分析及预防措施

生活垃圾焚烧炉高温腐蚀原因分析及预防措施

生活垃圾焚烧炉高温腐蚀原因分析及预防措施摘要:生活垃圾垃圾焚烧发电厂余热锅炉普遍采用中温次高压蒸汽参数提高发电效率的同时,造成锅炉受热面的高温腐蚀进一步加剧,本文根据生活垃圾焚烧炉受热面高温腐蚀的部位,主要对锅炉受热面高温腐蚀的原因进行分析,并提出防止高温腐蚀的预防措施。

关键词:生活垃圾焚烧炉;高温腐蚀;合金堆焊Cause Analysis and Preventive Measures for High Temperature Corrosion of Domestic Waste IncineratorChen Yuqing(Everbright Green Environmental Protection Technology Service (Jiangsu) Co., Ltd.)Abstract: It is common for waste heat boilers in domestic waste incineration power plants to use medium temperature and sub high pressure steam parameters to improve power generation efficiency, while causing further high-temperature corrosion of the boiler heating surface. This article mainly analyzes the causes of high-temperature corrosion of the boiler heating surface based on the high-temperature corrosion locations of the domestic waste incineration furnace heating surface, and proposes preventive measures to prevent high-temperature corrosion.Key words: domestic waste incinerator; High temperature corrosion; Alloy surfacing随着技术的不断进步,生活垃圾垃圾焚烧发电厂余热锅炉普遍采用中温次高压蒸汽参数(6.4Mpa、450℃)。

生活垃圾焚烧厂锅炉受热面腐蚀原因及预防措施

生活垃圾焚烧厂锅炉受热面腐蚀原因及预防措施

生活垃圾焚烧厂锅炉受热面腐蚀原因及预防措施摘要:本文研究了生活垃圾焚烧厂锅炉受热面腐蚀的原因及预防措施。

通过分析生活垃圾焚烧厂锅炉受热面腐蚀的主要原因,探讨了针对这些问题的预防措施和解决方法。

本文的研究结果对于改善生活垃圾焚烧厂锅炉的运行效率和延长设备使用寿命具有重要意义。

关键词:生活垃圾焚烧厂;锅炉;受热面;腐蚀;预防措施引言:生活垃圾焚烧厂是处理城市生活垃圾的重要设施之一,其中的锅炉起着关键的作用。

然而,锅炉受热面腐蚀问题严重影响了锅炉的安全运行和使用寿命。

因此,深入研究生活垃圾焚烧厂锅炉受热面腐蚀的原因以及预防措施具有重要的理论和实践意义。

1、腐蚀原因分析1.1 燃烧过程产生的腐蚀物质在生活垃圾焚烧厂的燃烧过程中,产生的腐蚀物质是导致锅炉受热面腐蚀的一个主要原因。

当燃料燃烧时,会释放出大量的酸性气体和氧化物,如二氧化硫、氯化物和氮氧化物等。

这些腐蚀物质与锅炉受热面接触后,会引发化学反应,形成腐蚀性物质,如硫酸、盐酸和硝酸等。

这些物质会侵蚀受热面的金属材料,导致腐蚀现象的发生。

1.2 燃料成分对受热面的影响生活垃圾焚烧厂的燃料成分也对锅炉受热面的腐蚀产生影响。

废物中的不同成分含有不同的腐蚀性物质。

例如,含氯物质会形成氯化物,而含硫物质会生成硫酸。

这些化合物在高温环境下与受热面接触后,会加速腐蚀过程。

因此,控制燃料中的有害成分含量,选择低腐蚀性的燃料,可以有效降低锅炉受热面的腐蚀风险。

1.3 烟气成分及含硫量对腐蚀的影响烟气中的成分及其含硫量也是影响生活垃圾焚烧厂锅炉受热面腐蚀的重要因素。

燃烧过程中,燃料中的硫化物在高温下氧化为二氧化硫,进而形成硫酸。

硫酸是一种强酸,具有强烈的腐蚀性。

当烟气中的含硫量较高时,受热面暴露在硫酸的作用下,容易发生腐蚀。

因此,控制烟气中硫化物的含量,是减少锅炉受热面腐蚀的有效措施。

2、预防措施2.1 材料选择与防腐措施通过合理选择材料,并采取适当的防腐措施,可以有效地延长设备的使用寿命,并减少腐蚀和损坏的风险。

垃圾焚烧炉低温防腐

垃圾焚烧炉低温防腐

垃圾焚烧锅炉低温腐蚀的防范摘要:介绍了垃圾焚烧锅炉发生低温腐蚀的原因并提出相应防范对策关键词:垃圾;焚烧锅炉;低温腐蚀在我国,垃圾焚烧发电厂是上个世纪80年代末期开始出现的,以焚烧处理城市生活垃圾为目的并实现垃圾能源转换的市政环保设施,其主体设备—垃圾焚烧锅炉是将生活垃圾作为燃料,进行焚烧,实现减量、灭菌,在实现无害化处理的同时,将生活垃圾化学能转换为热能的专用设备。

与普通工业锅炉和废弃物焚烧锅炉所采用的单一燃料不同,垃圾锅炉焚烧的是不同类别固体废弃物构成的混合体,焚烧烟气主要成分为CO2、CO、H2O、N2、O2、CO、SO2、HCL、NOx、HF、CL2粉尘、重金属及二恶英类等。

垃圾焚烧烟气中有害物质一般通过在锅炉出口水平烟道处布置半干法吸收塔+活性碳吸附+袋式除尘器烟气净化工艺予以去除,使排烟达标排放。

一般来说,烟气中HCL、CL2、SOx对垃圾焚烧锅炉产生高温腐蚀事故频发率较高,往往引起足够的重视。

但低温腐蚀对锅炉受热面破坏作用,亦不应忽视。

某垃圾焚烧厂采用大气式热力除氧器,锅炉给水温度为104℃,布置在锅炉尾部烟道的省煤器仅运行二年就因低温腐蚀原因损坏。

深圳市政环卫综合厂投产之初,1、2号垃圾焚烧锅炉室外烟道采用波纹管式膨胀器,局部截面积较大且裸露在大气中,运行仅一年,就因局部低温而全部腐蚀。

垃圾锅炉产生低温腐蚀主要因素是燃烧烟气中SOx、HCL与H2O的存在,当烟温低于该种气体的饱和温度以下凝结,发生露点腐蚀。

一般HCL露点在27-60℃之间,SOx露点约在110-150℃之间。

通常这种露点腐蚀在酸性气体露点温度以下20-50℃最为严重。

因而,一般垃圾焚烧项目设计将排烟温度控制在露点以上30-50℃,使SOx、HCL与H2O保持在气相,避免在金属受热面表面凝结。

而将布置在垃圾焚烧锅炉尾部烟道的省煤器、空气预热器加热介质温度提高到露点以上,则是避免垃圾焚烧锅炉发生的低温腐蚀现象有郊途径。

安全管理论文之浅析垃圾焚烧炉过热器腐蚀原因及解决措施

安全管理论文之浅析垃圾焚烧炉过热器腐蚀原因及解决措施

安全管理论文之浅析垃圾焚烧炉过热器腐蚀原因及解决措施背景介绍垃圾焚烧炉作为一种对垃圾进行无害化处理的设备,在现代城市中被广泛应用。

然而,在垃圾焚烧炉的运行过程中,过热器腐蚀是一个常见的问题。

如果不及时解决,会导致过热器温度下降,能量损失,能源消耗增加,从而影响设备的正常运行,严重时甚至可能引发事故,对环境和安全造成威胁。

原因分析对于垃圾焚烧炉过热器腐蚀的原因,主要有以下几点:1. 高温和化学腐蚀垃圾焚烧炉运行时,炉内温度高达1000℃以上,浓度高的酸性气体,如 CO2 和 SO2 也会被释放出来。

在这种高温和化学腐蚀的环境下,过热器腐蚀不可避免。

2. 空气中的腐蚀物质垃圾焚烧炉的燃料中也含有一定量的氯、钠等腐蚀物质,炉内燃烧时,这些物质被氧化后,会释放出来,对设备进行化学腐蚀。

3. 氧化腐蚀在垃圾焚烧炉内部,过热器表面的铁离子可能会和炉内氧气结合,形成铁氧化物,从而增加了过热器的腐蚀风险。

4. 过热器管材的质量问题为了降低成本,一些垃圾焚烧炉厂家会选用低质量的过热器管材,这些管材在经受高温的同时会产生内部结晶和氧化,从而增加管材的腐蚀风险。

解决措施为了解决垃圾焚烧炉过热器腐蚀的问题,我们可以采取以下措施:1. 选用耐腐蚀材料优质的过热管必须选用耐酸、耐碱、耐高温、耐腐蚀的材料,例如铬钼合金钢(CrMo)、不锈钢等。

这些材料能够有效缓解管子在高温和高腐蚀环境下的问题。

2. 加强设备的维护和检测垃圾焚烧炉使用一段时间后,过热器会产生各种各样的腐蚀现象。

如果没有及时检测和处理,就有可能产生严重后果,因此,应定期对过热器开展维护和检测工作。

例如,检查是否有腐蚀、结垢或其他异常现象等。

3. 清洗过热器内部过热器内部清洗可以有效地减低运行时的沉积物和固体废物等物质,缓解管子的腐蚀风险。

通常,清洗过程可以采用高压水喷射技术或化学清洗技术等。

4. 控制燃烧温度和气体组成在垃圾焚烧炉的运营过程中,对于炉内温度和气体组成可进行有效的掌控。

垃圾焚烧锅炉过热器腐蚀原因分析及对策

垃圾焚烧锅炉过热器腐蚀原因分析及对策
厦 门市 某 垃 圾 焚 烧 发 电 厂 2台 锅 炉 .由 无 锡 某 锅 炉 有 限 公 司制造 。锅 炉型号 为 :UC,一300—23.53/4.O/400-W ,锅 炉额 定 出 口压 力 为 4.OMPa.额 定 出 13温 度 为 400 ̄C。额 定 蒸 发 量 为 23.53t/h,于 2010年 11月 制 造 。2013年 投 人 运 行 ,至 今 累 计 运 行 2万 多 h。 日处 理 垃 圾 量 2x300t/d:装 机 容 量 1×12MW 余 热炉 型 ,中压 自然 循 环单汽 包 .W 型 布置立 式 。其过热 器 结 构形 式 如下 :过 热器 由低温 段 的一级过 热器 、中温段 的 二 级过 热器 和高 温段 的三级过 热器 组成 并布 置在第 3通 道 内 (见 图 1)。2级 喷 水 减 温 器 布 置 在 2过 热 器 之 间 。饱 和 蒸 汽 进 入 一 级 过 热 器 人 口集 箱 .再 进 入 由 44排  ̄b38mmx4mm 管 子 组 成 的 一 级 过 热 器 .蒸 汽 经 过 一 级 喷 水 减 温 器 后 引入 到 二 级 过热器 的人 口集箱 .再 进入 由 44排 d ̄34mmx4.5mm 管子 组 成 的 二 级 过 热 器 .然 后 蒸 汽 经 过 二 级 喷 水 减 温 器 后 进 人 三 级 过热器 入 口集箱 .再 进人 由 37排 d:34mmx4.5mm 管 子组 成 的 三级 过 热 器 ,最 后 过 热 蒸 汽进 入 集 汽 集 箱 。二 级 过 热 器 和 _==三级 过 热 器 管 子 的 材 料 为 12CrlMoVG.一 级 过 热 器 管 子 的 材 料为 20G/GB5310,一 、二 级过 热 器横 向节距 为 120ram,三 级 过热器 横向节距 为 145r am 过热 器管 子和集 箱均 支撑 在 水 冷 壁 上 .与 水 冷 壁 一 起 向 上 膨 胀 。二 、三 级 过 热 器 的梳 形 板 支 架 的 材 质 为 06Cr25Ni20。锅 炉 的烟 气 流 程 为 :炉 膛 一 冷 却 室 1一 冷 却 室 2一 凝 渣 管 一 三 级 过 热 器 一 二 级 过 热 器 一 一 级 过热器一 省煤器 部 件特性详 见表 1

常见垃圾焚烧锅炉的腐蚀成因与防范对策

常见垃圾焚烧锅炉的腐蚀成因与防范对策

常见垃圾焚烧锅炉的腐蚀成因与防范对策焚烧,是城市生活垃圾处理的三大方法之一,其关键设备一一生活垃圾焚烧锅炉诞生已有100多年历史。

当今,采用焚烧技术处理生活垃圾,已成为众多发达国家和地区城市最重要的垃圾处理方式。

深圳市于1988年在国内建成第一座生活垃圾焚烧厂一一深圳市政环卫综合处理厂,在此基础上成功进行引进垃圾焚烧锅炉提高蒸汽参数的技术改造,实现了向垃圾发电厂职能转变;与杭州锅炉厂合作开发国产150t/d垃圾焚烧炉,实现了焚烧锅炉的国产化•改革开放以来,国内已建成深圳清水河、龙岗和珠海、温州垃圾焚烧发电厂。

目前上海浦东、江桥和杭州、宁波、厦门、广州等地正在筹建城市生活垃圾焚烧处理设施,垃圾焚烧工艺越来越受到有关地区和主管部门的重视。

生活垃圾焚烧锅炉是垃圾化学能转换为热能的关键设备,其工艺过程是将生活垃圾作为固体燃料,投入焚烧锅炉内,在高温条件下,垃圾中的可燃质与空气中的氧发生剧烈化学反应,放出热量,转化为高温燃烧气体和性质稳定的固态炉渣,完成生活垃圾的减容、灭菌过程,实现无害化处理。

高温烟气通过余热锅炉产生蒸汽用于发电、供热,实现垃圾化学能向热能、电能的转换。

生活垃圾焚烧锅炉与传统的燃煤、燃油锅炉相比较,其金属受热面因腐蚀导致事故频率要高得多,占其汽水系统事故频发率第一位。

出于发电效益要求,目前垃圾焚烧锅炉工质已从低参数饱和蒸汽向中温中压过热蒸汽参数过渡。

垃圾锅炉既要满足发电工质参数要求,又要避免工质过热段金属受热面超温,产生高温腐蚀现象,认真探讨垃圾锅炉腐蚀成因并研究其防范对策,对垃圾焚烧锅炉和整个电厂的安全运行,具有重要意义。

1垃圾锅炉独有的运行特征(1)垃圾焚烧锅炉是以焚烧处理生活垃圾为目的,对生活垃圾进行焚烧,实现其减量化、无害化和余热利用的热力设备,其基本考核指标是日处理垃圾数量、焚烧后炉渣的热灼减率、余热锅炉工质参数和锅炉效率等。

在额定出力范围内,锅炉蒸发量随垃圾处理量和垃圾发热量变化在一定范围内波动,锅炉蒸发量决定发电出力。

垃圾发电厂锅炉水冷壁腐蚀分析与解决对策

垃圾发电厂锅炉水冷壁腐蚀分析与解决对策

垃圾发电厂锅炉水冷壁腐蚀分析与解决对策摘要:在现阶段的垃圾发电厂中,锅炉水冷壁腐蚀是当前许多垃圾发电厂需要面对的一个常见问题,影响了安全生产,给电厂安全生产也带来了一定影响。

本文主要是对垃圾发电厂锅炉水冷壁高温腐蚀及其防护措施的探究,详细阐述了水冷壁高温腐蚀的危害、腐蚀类型及其原理、腐蚀原因,进而就水冷壁高温腐蚀的防护提出几条建议,希望通过本文能为垃圾发电厂锅炉水冷壁高温腐蚀问题解决提供一些助益。

关键词:垃圾发电厂;锅炉水冷壁;水冷壁腐蚀近年来,人们生活质量提升,生产生活活动产生的垃圾也在增多。

垃圾发电厂的出现,能够在一定程度上合理地利用这些垃圾,实现节能减排,减少污染。

而在垃圾发电厂中,锅炉水冷壁出现腐蚀的情况,将对发电生产构成一定影响,需要认真分析其原因,找到应对的措施。

一、水冷壁壁面高温腐蚀机理锅炉水冷壁烟气侧表面产生的高温腐蚀是一种持续动态进行的变化过程,致腐物质不断补充到腐蚀的前沿,腐蚀过程在腐蚀环境下得以连续发生。

水冷壁发生最为强烈的腐蚀是缺氧条件下还原性与腐蚀性气体共同作用下的熔盐腐蚀,占比最多的属于硫化物型腐蚀。

锅炉的燃料普遍含硫,煤粉通过空气流输送到炉膛里,在水冷壁近壁区域附近点燃燃烧,在燃烧过程中包括FeS2在内的各种形态的硫类物质经过燃烧、分解和氧化后,由于近壁区域气体中氧浓度会急剧降低,因而形成还原性气氛;还原性气氛逐渐增强过程中,H2S、CO等物质的浓度值也逐步增加,这种气氛环境中的自由态S会直接与水冷壁管表面的Fe物质发生反应生成FeS,从而使水冷壁管壁产生腐蚀,同时H2S气体浓度的增加,助推了水冷壁管表面内的FeO等物质的腐蚀反应的发生,不稳定的FeS在高温环境下继续氧化成Fe3O4,水冷壁管表面腐蚀过程不断进行。

二、锅炉水冷壁腐蚀的原因1.燃煤品质不佳燃煤中含有较多的氧化物、硫以及碱金属等物质,会增加水冷壁腐蚀性介质的浓度,进而增加水冷壁高温腐蚀的风险。

如含硫量高的燃煤会产生较多的硫化物,使得管壁的氧化保护膜被破坏,降低金属管壁的厚度和强度。

锅炉腐蚀原因分析及防腐措施应对

锅炉腐蚀原因分析及防腐措施应对

锅炉腐蚀原因分析及防腐措施应对发布时间:2022-09-14T05:38:35.561Z 来源:《科技新时代》2022年第2月第4期作者:吴道平[导读] 锅炉是电厂等运行系统的重要组成部分,是实现能源转化的关键环节。

长期以来,锅炉受热面腐吴道平光大环保能源(丹阳)有限公司江苏镇江 212312摘要:锅炉是电厂等运行系统的重要组成部分,是实现能源转化的关键环节。

长期以来,锅炉受热面腐蚀问题困扰着相关的企业,不少企业都曾因腐蚀问题而被迫停机检修。

本文以火力发电厂为例,解析了造成锅炉腐蚀的相关因素以及后续防腐的一些对策。

根据相关数据,目前我国燃煤电厂发生的锅炉腐蚀事故占到了70%,其中的腐蚀问题更是对火力发电企业员工的生命安全构成了极大的威胁。

关键词:锅炉腐蚀;原因分析;防腐措施;应对策略引言随着科技的进步和人民的生活水平的提高,电力在国民经济和国民经济中的作用日益显现,社会对电力的需求不断加大,这对我国的电力企业发展也产生了巨大的机遇与挑战。

在这种情况下,锅炉的腐蚀问题已成为制约火力发电企业发展的一个主要问题。

所以,探讨企业锅炉的腐蚀问题,并提出针对性的对策,对于目前许多企业来说,都是一个迫切需要解决的问题。

1.火力发电厂锅炉的高温腐蚀问题1.1使水冷管的壁薄化根据相关的研究,企业锅炉在腐蚀和磨损的影响下,其壁厚的腐蚀速率为0.3mm/a。

在一些严重的锅炉部位,比如水冷壁的管道,会以1.0-1.5毫米/a的速率减小,这对企业锅炉的运行安全构成了极大的威胁。

1.2起动管道突发爆炸企业锅炉在正常运行时,一方面由于大量的燃煤飞灰的冲刷和撞击,造成了管道壁的磨损,从而导致了锅炉管壁的厚度下降。

在高温的作用下,有很大的几率会发生爆炸;二是因为管道突然爆裂,导致检修,从而影响到电厂的正常生产,从而导致电力产量下降,工人的工作强度和其他成本,对企业的经济效益有直接的影响。

2.企业锅炉的腐蚀原因分析2.1煤炭质量差煤炭质量差,氧化物、硫、碱金属等杂质含量高,温度高时,熔体中的腐蚀性物质浓度升高,会使锅炉发生腐蚀。

垃圾发电腐蚀情况汇报

垃圾发电腐蚀情况汇报

垃圾发电腐蚀情况汇报
近年来,我国垃圾发电行业取得了长足的发展,但同时也面临着垃圾发电设备腐蚀问题。

为了及时了解和解决这一问题,我们对垃圾发电设备的腐蚀情况进行了全面的调查和汇报。

首先,我们对垃圾发电设备的腐蚀情况进行了详细的调查。

通过实地走访和设备检测,我们发现,垃圾发电设备的腐蚀问题主要集中在锅炉、烟囱、废气处理系统等部位。

其中,锅炉受烟气腐蚀和水腐蚀的影响较为严重,烟囱和废气处理系统则主要受到酸性废气的侵蚀。

其次,我们分析了垃圾发电设备腐蚀的原因。

首先,垃圾发电过程中产生的高温高压蒸汽和烟气中含有的酸性物质是导致设备腐蚀的主要原因之一。

其次,垃圾中含有的硫化物、氯化物等腐蚀性物质也会加剧设备的腐蚀程度。

另外,设备长期运行导致的磨损和疲劳也是腐蚀加剧的重要原因。

针对垃圾发电设备腐蚀问题,我们提出了一些解决方案和对策。

首先,加强设备的防腐保护工作,采用耐腐蚀材料和涂层,提高设备的抗腐蚀能力。

其次,加强垃圾分类和处理工作,减少垃圾中对设备腐蚀的有害物质含量。

另外,加强设备的维护和管理,及时清理和修复设备表面的腐蚀部位,延长设备的使用寿命。

在未来的工作中,我们将继续关注垃圾发电设备腐蚀问题,加强设备的监测和维护工作,不断改进防腐技术和措施,确保垃圾发电设备的安全稳定运行。

通过以上调查和汇报,我们对垃圾发电设备的腐蚀情况有了更深入的了解,也为今后的防腐工作提供了重要的参考和指导。

希望通过我们的努力,能够有效解决垃圾发电设备腐蚀问题,推动垃圾发电行业的健康发展。

垃圾焚烧锅炉受热面高温腐蚀与对策研究

垃圾焚烧锅炉受热面高温腐蚀与对策研究

垃圾焚烧锅炉受热面高温腐蚀与对策研究摘要:在垃圾焚烧处理操作中,垃圾所含有大量的氯、硫等元素,在高温的作用下这些元素会形成酸性气体,之后与锅炉受热面上的金属反应,转变成金属氯化物、金属硫化物等腐蚀产物,最终造成锅炉受热面被腐蚀和损坏。

受热面高温腐蚀问题是影响锅炉安全稳定运行的关键因素,所以,垃圾焚烧厂必须明确影响受热面高温腐蚀的相关因素,提出有效的解决对策。

关键词:垃圾焚烧;锅炉;受热面;高温腐蚀;对策垃圾焚烧主要是借助于高温燃烧垃圾,将无机物质转变成废气、灰渣,将有机物质转变成水、二氧化碳,该处理方式具有减量化程度高、无公害、废弃物资源化利用等优点。

因此,当前我国各地纷纷建设垃圾焚烧厂,以进一步缓解垃圾围城的问题。

然而随着垃圾焚烧厂使用时间的增长,锅炉受热面往往会出现高温腐蚀甚至穿管等问题,这些问题会大大降低锅炉运行的安全性与稳定性。

基于此,垃圾焚烧厂必须积极探索可以有效解决锅炉受热面高温腐蚀问题的对策,从而保证自身运行的可靠性与运行效率,减少维护量。

一、垃圾焚烧锅炉受热面高温腐蚀的相关概述在垃圾焚烧处理过程,锅炉内会产生大量具有较强腐蚀性的复杂气体、氯化物与硫酸盐等,这些物质在高温的作用下会导致受热面被腐蚀。

垃圾焚烧锅炉受热面腐蚀大多发生在过热器、预热器、水冷壁等位置。

同时,垃圾组分具有不定性,垃圾焚烧时锅炉内的垃圾燃烧温度与工质参数往往会产生较大范围的波动,致使受热面金属更快疲劳,形成疲劳裂纹,加上外部腐蚀性气体侵蚀裂纹间隙,导致管壁腐蚀速度加快。

据国内外相关实验研究发现:在垃圾焚烧锅炉不同受热面区域(水冷壁、尾部烟道、省煤器、过热器等)的腐蚀情况的模拟分析中,锅炉受热面上的腐蚀与气、液、固多相耦合过程以及烟气中的硫化物、氯化物、碱金属化合物等存在非常密切的联系,且锅炉内气氛、重金属含量等均与腐蚀发生相关[1]。

垃圾焚烧所产生的烟气中含有的固态颗粒和频繁吹灰,也会导致受热面金属管壁腐蚀磨损。

垃圾发电厂锅炉水冷壁腐蚀原因分析与解决措施

垃圾发电厂锅炉水冷壁腐蚀原因分析与解决措施

垃圾发电厂锅炉水冷壁腐蚀原因分析与解决措施发表时间:2020-09-27T10:29:21.293Z 来源:《中国电业》2020年5月14期作者:黄尧森[导读] 垃圾发电厂的生产特性决定了其在进行电能生产时,常见锅炉水冷壁腐蚀的现象黄尧森德阳和新环保发电有限责任公司四川德阳 618000 摘要:垃圾发电厂的生产特性决定了其在进行电能生产时,常见锅炉水冷壁腐蚀的现象。

这主要是由于垃圾焚烧中会产生大量的腐蚀性物质,致使锅炉内壁受到一定的腐蚀影响,一旦锅炉内壁腐蚀严重,便会发生爆管事故,对电力生产的安全性构成严重影响。

从垃圾发电厂的生产过程中来看,有很多因素会造成水冷壁腐蚀的问题。

本文主要针对锅炉水冷壁腐蚀的原因进行分析,并且试着提出相应的解决对策,以期能够保障垃圾发电厂中锅炉设备的安全运行,提升电能生产的安全性。

关键词:锅炉;垃圾发电厂;水冷壁;腐蚀垃圾发电厂中常见爆管事故,不仅会影响生产安全,还会造成一定的经济损失。

就现阶段而言,大部分专家和学者均认为过热器和省煤器腐蚀是造成爆管问题的主要原因,而忽视了锅炉水冷壁腐蚀现象对生产安全的影响。

实际上,无论是哪个系统部位出现腐蚀现象均可能诱发爆管问题,其中锅炉水冷壁的腐蚀现象较为常发,也是引发此类事故问题的主要原因之一。

为此,分析水冷壁腐蚀原因,并且找出有效的解决对策对于控制爆管事故发生率具有重要作用。

一、垃圾发电厂锅炉水冷壁腐蚀的原因分析垃圾发电厂的建设不仅可以实现对各类生产生活垃圾的有效处理,还可以降低各类垃圾对环境的影响,起到改善环境的重要作用。

因其可以实现无害化、资源化处理已经成为垃圾处理的常用手段之一。

在进行垃圾焚烧时,常用的焚烧方法为机械炉排方法和循环流化床焚烧两种,无论是采取上述何种焚烧方式,均会产生大量的高温烟气,由于气体中存在一定的酸碱性气体,当与水冷壁接触后,极易使水冷壁发生腐蚀反应。

而此类问题的发生必定会对生产安全构成直接影响,为了控制生产事故的发生率,需积极研究造成锅炉水冷壁腐蚀的直接原因。

浅析垃圾焚烧炉受热面腐蚀及应对措施 伍君

浅析垃圾焚烧炉受热面腐蚀及应对措施 伍君

浅析垃圾焚烧炉受热面腐蚀及应对措施伍君发表时间:2018-12-19T15:34:22.247Z 来源:《建筑学研究前沿》2018年第25期作者:伍君[导读] 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。

南宁市三峰能源有限公司广西南宁 530215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: FeO + 2HCl=2FeCl + H2OFeCl+ Cl2 = FeCl3FeO + NO2 → Fe(NO4)3FeO + SO2 = FeSO3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。

垃圾发电厂锅炉水冷壁腐蚀分析与解决对策

垃圾发电厂锅炉水冷壁腐蚀分析与解决对策

垃圾发电厂锅炉水冷壁腐蚀分析与解决对策摘要:在垃圾焚烧发电厂当中,水冷壁腐蚀对于机组运行的安全性与稳定性有着直接的影响,目前,这一现象在我国诸多垃圾焚烧发电厂当中皆有发生。

基于此,本文将主要以某垃圾焚烧发电厂为例,针对其电厂锅炉水冷壁腐蚀这一问题展开分析,同时提出具有一定针对性的措施。

关键词:垃圾发电厂;水冷壁腐蚀;防范对策1设备概述某环保有限公司的电厂为垃圾焚烧发电站,电厂焚烧炉为往复炉排炉,处理生活垃圾750t/d。

余热锅炉为单锅筒自然循环水管锅炉,炉膛燃烧室及燃尽室、烟气冷却室采用三通道立式布置;过热器及蒸发管束采用水平布置,布置在水平烟道内;省煤器在锅炉尾部采用竖井布置方式。

额定蒸汽压力4.0MPa,额定蒸汽温度为400℃,额定蒸发量:73.5t/h。

2腐蚀水冷壁取样试验分析取得的样品为:水冷壁管(有破口,鳍片处有火割痕迹)。

采用Quanta 400HV扫描透射电子显微镜和EDAX能谱仪对各管样和各渣样的外表面附件进行外观观察和X射线能谱分析。

根据观察分析结果:与管道紧密结合的氧化性和腐蚀性物质粘附层的成分,样品中0和Fe的含量之和约为90%;与一定量的Cl、S、Na、K等可组成强腐蚀性化学物质或自然环境的元素,其含量无显着差异:此外还有少量Ca、Mg、 Si、Cr、Ni等元素,一般不由强腐蚀性化学物质或自然环境组成。

经检测发现,管材试样腐蚀到火面后的轮廓不均匀,管材对火面的氧化腐蚀速度更快、更严重。

管材表面氧化腐蚀物质层的关键化学物质是氧化铁,但氧化腐蚀物质层中含有一定量的Cl、S、Na、K等,可形成强腐蚀性化学物质或自然环境。

元素,并没有显著的内容差异。

根据管道实际腐蚀状态的试验结果和融合,可以区分管试样向火侧快速腐蚀变薄的腐蚀特征为高温氯腐蚀。

3垃圾发电厂锅炉水冷壁腐蚀原因分析3.1积灰焚烧炉灰渣中含有氯和碱金属元素,是危害余热锅炉水冷壁腐蚀的关键元素:氯和碱金属元素使灰渣熔点降低,熔融灰分可加速防御性空气氧化层的破坏;灰分中的氯和碱金属元素根据类似于液相氯侵蚀的活性空气氧化原理对金属表面造成伤害。

垃圾发电厂锅炉受热面腐蚀性爆管原因分析及对策

垃圾发电厂锅炉受热面腐蚀性爆管原因分析及对策

垃圾发电厂锅炉受热面腐蚀性爆管原因分析及对策发布时间:2023-01-13T07:08:46.067Z 来源:《当代电力文化》2022年第15期作者:卢松磊[导读] 本文针对垃圾发电厂锅炉受热面腐蚀性爆管原因展开分析卢松磊黄冈中电山水环保发电有限公司,湖北黄冈,438000摘要:本文针对垃圾发电厂锅炉受热面腐蚀性爆管原因展开分析,内容包括熔融盐腐蚀、气体腐蚀、飞灰磨蚀、水质腐蚀、结构腐蚀等,通过研究增加碱金属脱除剂、加强燃烧工况调整、选用抗腐蚀材料、保证水循环水质、受热面结构优化设计等对策,其目的在于提升锅炉受热面耐腐蚀性,提高锅炉生产活动的安全性。

关键词:垃圾发电厂;气体腐蚀;锅炉受热面;安全现阶段,垃圾焚烧发电工艺正在不断完善,对于降低环境污染、缓解资源紧张有着积极作用。

根据目前的应用经验可以得知,在垃圾发电厂锅炉生产活动中,面临着受热面腐蚀性爆管风险,威胁到整个生产活动的安全性。

通过整理问题发生原因,拟定可靠应对措施,能够提高锅炉受热面耐腐性,延长锅炉的使用寿命。

1垃圾发电厂锅炉受热面腐蚀性爆管原因1.1熔融盐腐蚀垃圾燃烧后会生成较多的氯化物盐、硫酸盐,部分熔融盐会随着烟气与锅炉管进行接触,并在该位置进行冷凝成氯化物盐、硫酸盐的固体沉积物或液体,沉积物会与管壁内金属进行反应,造成管壁表面腐蚀。

以氯化钾为例,其带来的腐蚀过程如下:①KCL+SO2+O2+H2O (g)→K2SO4+HCl(g);②HCl(g)+Fe→FeCl3+H2。

在长期作用下,管壁位置的腐蚀面积逐渐扩大,腐蚀深度也在增加,在管壁厚度下降到安全阈值以下后,受到具有一定压力的高温气体冲击,便容易出现爆管问题,威胁到现场作业环境的安全性。

1.2气体腐蚀在垃圾燃烧后会产生较多的酸性腐蚀气体,如HCl(g)、Cl2、SOx、H2S等。

通常情况下,可燃烧的生活垃圾多数都是高氯燃料,焚烧后的烟气中氯化物含量较高,主要来源包括含氯高分子材料与厨余垃圾中的食盐,在高温环境下进行热解,扩散到烟气当中。

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常见垃圾焚烧锅炉的腐蚀成因与防范对策
焚烧,是城市生活垃圾处理的三大方法之一,其关键设备——生活垃圾焚烧锅炉诞生已有100多年历史。

当今,采用焚烧技术处理生活垃圾,已成为众多发达国家和地区城市最重要的垃圾处理方式。

深圳市于1988年在国内建成第一座生活垃圾焚烧厂——深圳市政环卫综合处理厂,在此基础上成功进行引进垃圾焚烧锅炉提高蒸汽参数的技术改造,实现了向垃圾发电厂职能转变;与杭州锅炉厂合作开发国产150t/d垃圾焚烧炉,实现了焚烧锅炉的国产化.改革开放以来,国内已建成深圳清水河、龙岗和珠海、温州垃圾焚烧发电厂。

目前上海浦东、江桥和杭州、宁波、厦门、广州等地正在筹建城市生活垃圾焚烧处理设施,垃圾焚烧工艺越来越受到有关地区和主管部门的重视。

生活垃圾焚烧锅炉是垃圾化学能转换为热能的关键设备,其工艺过程是将生活垃圾作为固体燃料,投入焚烧锅炉内,在高温条件下,垃圾中的可燃质与空气中的氧发生剧烈化学反应,放出热量,转化为高温燃烧气体和性质稳定的固态炉渣,完成生活垃圾的减容、灭菌过程,实现无害化处理。

高温烟气通过余热锅炉产生蒸汽用于发电、供热,实现垃圾化学能向热能、电能的转换。

生活垃圾焚烧锅炉与传统的燃煤、燃油锅炉相比较,其金属受热面因腐蚀导致事故频率要高得多,占其汽水系统事故频发率第一位。

出于发电效益要求,目前垃圾焚烧锅炉工质已从低参数饱和蒸汽向中温中压过热蒸汽参数过渡。

垃圾锅炉既要满足发电工质参数要求,又要避免工质过热段金属受热面超温,产生高温腐蚀现象,认真探讨垃圾锅炉腐蚀成因并研究其防范对策,对垃圾焚烧锅炉和整个电厂的安全运行,具有重要意义。

1垃圾锅炉独有的运行特征
(1)垃圾焚烧锅炉是以焚烧处理生活垃圾为目的,对生活垃圾进行焚烧,实现其减量化、无害化和余热利用的热力设备,其基本考核指标是日处理垃圾数量、焚烧后炉渣的热灼减率、余热锅炉工质参数和锅炉效率等。

在额定出力范围内,锅炉蒸发量随垃圾处理量和垃圾发热量变化在一定范围内波动,锅炉蒸发量决定发电出力。

垃圾焚烧锅炉热效率一般在80%以下,低于普通工业锅炉和电站锅炉。

垃圾发电厂用电率一般为25%~35%,远高于普通火力发电厂。

(2)作为锅炉燃料的生活垃圾成分比较复杂,由各种不同类别固体废弃物混合构成,低位发热量较低,当前国内经济较为发达的城市一般为3350~6280kJ/kg;含水率高,一般为50%~70%;组分成分变化大,燃烧难以控制等特点。

发达城市或地区的生活垃圾中橡胶、塑料所占比重较大,在焚烧过程中产生HCL、SOx等酸性气体,若不加以控制,会在锅炉金属受热面产生高温腐蚀和低温腐蚀。

(3)二恶英(Dioxin)类是垃圾焚烧过程中产生的有害物质,具有极强的致癌性。

出于对该类物质排放控制要求,垃圾焚烧锅炉的运行除满足蒸汽品质外,还要求二恶英类必须在炉内充分裂解,垃圾焚烧锅炉运行还必须满足如下三T+E的燃烧工况:
①温度:Temperature炉膛烟气温度控制在850~950℃;
②时间:Time烟气在上述温度条件下停留2秒以上;
③湍流+空气:Turbulence + Excess air要求炉膛内烟气有足够的湍流强度,焚烧炉出口烟气含氧量控制在6%~12%。

炉排型垃圾焚烧锅炉过剩空气系数一般为1.6~2.0,远大于普通工业锅炉与电站锅炉。

2常见的生活垃圾焚烧锅炉腐蚀成因
生活垃圾作为燃料,具有含水率高,低位发热量低,组分成分变化大等特点,在运行过程中,其特有的燃烧工况对锅炉的金属受热面产生腐蚀,主要有以下几方面原因:
(1)生活垃圾在炉内燃烧过程中、分解出浓度较高的氯化物、碱性金属、焦硫酸盐和与腐蚀相关的一些重金属及较低熔点的混合物、在高温烟气和金属管壁温较高条件下,其复合作用主要在过热器位置对金属受热面产生高温腐蚀。

(2)管壁上灰垢中含有K2SO4、Na2SO4,在含有SO3烟气中与管壁表面氧化铁作用形成碱金属复合硫酸盐K3Fe(SO4)3、Na3Fe(SO4)等,该类复合硫酸盐在550℃~570℃范围内会熔化成液态,对金属管壁具有强烈腐蚀性,在壁温600℃~700℃时腐蚀最为严重。

因而,早期的垃圾焚烧锅炉工质为低参数饱和蒸汽,使受热面金属管壁在较低温度下减慢腐蚀速度。

随着焚烧工艺的完善和一些新型耐腐材料的应用,大多数国家的垃圾焚烧锅炉工质参数已选择在4.0MPa/400℃以下,过热器壁温控制在130℃以下。

(3)烟气中携带固态颗粒和频繁吹灰引起受热面金属管壁冲刷磨损和腐蚀磨损。

(4)垃圾组分的不定性,会导致垃圾焚烧锅炉燃烧温度和工质参数在较大范围内波动,会加速受热面金属的疲劳,产生疲劳裂纹,外部腐蚀性气体侵蚀裂纹间隙,加速管壁腐蚀。

(5)锅炉给水品质恶化,使受热面管子内壁结垢,导致管壁局部超温,加速金属的蠕变速度和外壁高温腐蚀。

(6)过热器结构不良,过热器管束的形状突变部位或鳍片型过热器的鳍片根部,在应力集中处会以蠕变和高温腐蚀联合作用形式导致管壁破裂。

(7)垃圾焚烧锅炉在启停炉时,金属受热面壁温低于烟气中酸的露点,发生低温腐蚀。

3垃圾焚烧锅炉腐蚀的防范对策
(1)严格限制锅炉过热器区域入口烟温。

过热器因高温腐蚀爆管,占垃圾锅炉汽水系统事故频发率首位,烟气温度过高是重要原因。

因燃料构成不同,尽管电站锅炉烟温更高,高温腐蚀不是主要防范因素,过热器材质主要选择耐高温合金钢,其过热器正常腐蚀限度小于0.1mm/a。

而垃圾锅炉过热器腐蚀速度通常大于0.3mm/a,若不采取防范措施,其
腐蚀速度会大于1mm/a。

因而炉排型垃圾锅炉过热器大多数布置在第三烟道,入口端烟温控制在650℃以下,必要时亦可在过热器入口端烟道再布置一段蒸发器,可有效解决该区域烟温过高问题。

(2)严格控制过热器管壁温度,是有效防止过热器发生高温腐蚀措施之一。

垃圾焚烧锅炉过热器受热面富裕度过大,会导致减温前工质温度偏高,使管壁温度处于超过高温氧化许用极限温度之上,产生高温腐蚀。

从深圳市政综合厂二台日本垃圾焚烧锅炉加装过热器使用效果来看,位于炉膛出口的凝渣管处,高于过热器区段,因管内工质为饱和水、汽,其管壁温度低于过热器管壁温度,并未发生高温腐蚀现象。

同样,在过热器周边区域的锅炉水冷壁和对流管段,已运行十余年,亦未出现高温腐蚀。

因而,在锅炉运行中必须严格控制过热器的温度,避免超温。

其基本对策是,合理计算过热器受热面,锅炉减温水流量调节精确、可靠,调节范围尽可能工作在线性区;根据垃圾不同组分变化,炉排炉选择合适料位和配风,尽量稳定炉温,避免过热器管壁超温。

过热器设计应避免选用鳍片型过热器结构,避免鳍片根部产生应力集中现象。

大多数生产厂家过热器在保证过热器空间位置条件下,采用光管结构,适度富裕量,以减少管壁表面沾污几率并避免结构因素发生应力集中现象。

(3)过热器全部或高温段采用新型耐高温腐蚀材料,可有效延长过热器使用寿命。

在一般情况下,垃圾焚烧过热蒸汽温度小于400℃,管壁温度不超过430℃,在部分条件下,可用普通碳钢管材代替价格昂贵的高镍铬合金材料,以降低锅炉造价,但过热器金属受热面因高温腐蚀使其使用寿命极为有限。

当锅炉工质参数较高,为保证锅炉的安全运行,一些生产厂家已选用耐氯化物、耐高温腐蚀的Incone1625合金管材制作高温段过热器,其不足之处是材料成本极高,但使用寿命长,可以保证过热器在长时间恶劣条件下安全运行。

国外资料介绍管壁为2.5mm的Incone1625管材制作垃圾焚烧锅炉过热器,一般使用寿
命在10年以上。

该种管材的国内产品型号为GH625高级合金钢,目前已可以批量生产。

采用625合金粉末喷涂过热器管道表面,亦是一种防范方法,目前限于工艺水平尚未过关,一般不宜采用。

深圳市政环卫综合处理厂曾在二台日本三菱垃圾锅炉加装过热器上对管夹、固定件和部分区段过热器管进行Incone1625合金粉末喷涂,实际仅运行2个月,0.8mm 喷涂层即全部腐蚀掉,达不到防腐效果。

(4)启停炉阶段投用辅助燃料(一般为燃油),控制烟气中酸性气体含量,减少垃圾燃烧产生的酸性气体在低温时段对锅炉金属受热面的腐蚀作用。

深圳市政环卫综合处理厂曾对未按工艺进行喷油降温停炉与正常喷油停炉工况进行比较,发现前者锅炉对流管束表面结露,pH值仅为1.5。

因此,作为垃圾焚烧锅炉特有的启停炉投用辅助燃料工艺要求,是必须的。

(5)垃圾焚烧锅炉用热风助燃,一般采用蒸汽-烟气二级空气预热器。

第一级采用蒸汽预热空气的目的是,使进入烟气预热器助燃空气温度高过烟气中酸性气体露点,亦有些垃圾焚烧锅炉的助燃空气全部用蒸汽预热,避免在烟道区段产生低温腐蚀。

(6)严格控制锅炉给水品质。

大多数垃圾焚烧锅炉是过热蒸汽工质,用于发电、供热,过热器采用喷水减温器。

锅炉给水应采用除盐水,确保给水品质,避免管内结垢导致管壁超温,加速金属蠕变和外壁腐蚀。

(7)对管束迎灰侧和进行蒸汽吹灰的部位,加焊防磨护板或喷涂有较佳传热性能的耐磨损、耐腐蚀材料,保护管束以减少磨损。

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