垃圾焚烧炉比较常见的腐蚀成因
生活垃圾作为一种燃料,具有含水量高、低热量低、成分变化大的特点。在垃圾焚烧炉的运行过程中,其独特的燃烧条件会腐蚀锅炉的金属加热面,主要有以下原因:
(1)在炉内燃烧生活垃圾的过程中,高浓度的氯化物、碱性金属和焦硫酸盐以及一些与腐蚀有关的重金属和低熔点的混合物被分解。在高温烟气和金属管壁温度较高的情况下,其复合作用主要是在过热器位置对金属受热面进行高温腐蚀。
(2)管壁上的污垢中含有K2SO4.Na2SO4,在SO3烟气中与管壁表面氧化铁,形成碱金属复合硫酸盐K3Fe(SO4)3.Na3Fe(SO4)等。这种复合硫酸盐在550℃~570℃时会熔化成液体,对金属管壁有很强的腐蚀性,在600℃~700℃时会严重腐蚀。因此,早期垃圾焚烧锅炉的工作质量是低参数饱和蒸汽,使受热金属管壁在较低温度下降低腐蚀速度。随着焚烧工艺的改进和一些新型耐腐蚀材料的应用,大部分垃圾焚烧锅炉的工作质量参数选择在4.0MPa/400℃以下,过热器壁温控制在130℃以下。
(3)烟气中携带固体颗粒和频繁吹灰,造成热金属管壁冲刷磨损和腐蚀磨损。
(4)垃圾成分的不确定性会导致垃圾焚烧锅炉的燃烧温度和工作质量参数在较大范围内波动,加速受热表面金属的疲劳,产生疲劳裂缝,外部腐蚀性气体腐蚀裂缝,加速管壁腐蚀。
(5)锅炉给水质量恶化,使受热面管内壁结垢,导致管壁局部超温,加速金属蠕变速度和外壁高温腐蚀。
(6)过热器结构差,过热器管束的形状突变部分或鳍片型过热器的鳍片根在应力集中处以蠕变和高温腐蚀的形式破裂。
(7)垃圾焚烧锅炉在启停炉金属受热面壁温度低于烟气中酸的露点,导致低温腐蚀。