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

李亮

身份证号码： 52212419830118****

摘要：垃圾发电厂发电有很多优势，不仅能够保护生活中的环境，同时还能够节约资源，但是由于垃圾发电厂在运行过程中，水冷壁会出现腐蚀情况，导致其运行效率降低，同时也会影响到垃圾发电厂使用寿命，而且在我国已经多次发生冷水壁出现腐蚀现象，所以在这种情况下，本文提出关于锅炉水冷壁腐蚀解决对策的相关内容，本文首先分析锅炉水冷壁在垃圾发电厂运行中出现腐蚀后的研究意义，研究出现水冷壁腐蚀现象的原因，然后提出解决问题的对策和方法，便具有一定的价值。

关键词：垃圾发电厂；锅炉水；冷壁腐蚀

前言：垃圾发电厂在运行阶段，出现高温腐蚀现象，已经影响到运行的安全，同时对于发电厂运行的稳定也产生影响，我国对于垃圾发电厂有很多研究，其中主要是对过热器、换热器等的分析，但是垃圾发电厂在运行过程中，锅炉水冷壁腐蚀也存在一定的问题。正是在这样的背景下，本文对垃圾发电厂锅炉水冷壁腐蚀情况进行分析，并提出相应的解决对策，期望可以对垃圾发电厂的运行工作提供一定的借鉴与参考。

1研究垃圾发电厂锅炉水冷壁腐蚀的作用

垃圾焚烧发电厂具有重要的作用，既可以保护环境，也能够节约资源，可以推动城市可持续发展的进程，在未来发展过程中，这种方式将是处理垃圾的主要方法，我国如今在焚烧垃圾的时候，主要采用的是机械炉排焚烧方法。焚烧垃圾和燃烧煤炭有较大不同，由于在垃圾中有一些物质，导致积灰现象严重，其中就包含灰分和一些碱性元素，所以具有较大腐蚀性质，需要引起相关工作人员的重视。现如今，人们无法忽视水冷壁受热之后出现腐蚀现象，在严重情况下，会导致爆管情况出现，研究垃圾发电厂在出现锅炉水冷壁腐蚀存在的问题和解决的对策，是一项重要内容，具有一定价值。

2锅炉水冷壁腐蚀现象存在的问题

2.1积灰

垃圾在焚烧之后，还存在积灰现象，积灰中有碱和氯等元素，这两种元素是对腐蚀现象产生影响的原因。氯元素和碱金属元素会降低积灰的熔点，积灰在熔融阶段，可以损坏氧化保护层。积灰中的这些元素还会通过损害金属表层，如果水冷壁有裂痕出现，那么就会有金属氯化物在管壁中侵入，会进一步恶化。积灰具有比较高的强度，会受到温度的影响，产生应力会对冷水壁有冲力，导致冷水壁出现裂痕，使腐蚀更加严重^[1]。

2.2蒸汽温度

锅炉水冷壁出现腐蚀现象的重要因素是管壁温度，如果管壁温度较高，就会增加积灰中的熔融物质，导致其粘性增加，还会出现更多的腐蚀物质，根据相关调查发现，蒸汽和水冷壁之间的温度几乎是相同的状态，如果蒸汽温度上升到50摄氏度，会导致腐蚀上升的速度增加。所以想要减少腐蚀速度，需要对蒸汽的温度合理控制^[2]。

2.3SNCR、水蒸气

选择非催化还原系统，垃圾焚烧发电厂在发电运行中，能够减少氮的氧化物排放的数量和浓度，但是此系统的还原剂是尿素，会极大的增加锅炉水冷壁的强度。通过查找相关资料，发现如果在温度较高的状态下，尿素会反应生成一些物质，其中包含氨气和HNCO，在温度达到977摄氏度的时候，HNCO是一种惰性状态，如果温度达到1177摄氏度，那么其会和一氧化氮发生反应^[3]。在发生化学反应之后，会导致腐蚀现象严重。

根据垃圾焚烧炉中的实际情况分析发现，当尿素在焚烧炉中的时候，就会立即出现分解现象，得到氨气等和一氧化氮相互反应，但是由于在反应过程中，不能反应完全，所以会有一些残留出现，存在的HNCO会和烟气达到炉顶，此时炉中的温度会降低，降低至955摄氏度以下，通过上文分析发现，在955摄氏度的时候，HNOC呈现的是惰性状态。烟气在此时会流动，出现回旋区域，在此过程中，烟气此时会滞留一些时间，然后形成烟气，导致水冷壁出现受热状况^[4]。

3锅炉水冷壁腐蚀问题的解决办法

3.1水冷壁表面维护

防止水冷壁腐蚀，其重要因素是维护其表面，通过上述文章发现，在温度较高的状况下，对水冷壁的腐蚀状况产生严重影响的是铝氯元素，所以需要对水冷壁的表层进行维护，让水冷壁的使用时间更长。水冷壁在高温状态下容易出现腐蚀状况，可以在水冷壁容易出现腐蚀的地方涂抹一些防腐金属粉末，使用一些复合金属粉末，也可以使用铬和铝等金属粉末。根据国内外研究现状显示，发现使用金属粉末时，采用喷涂方法会得到更好的防腐成效。例如，在水冷壁的腐蚀地点，选择有防护功能的材料和工艺进行实验，然后筛选出合适工艺，最后达到最好效果。

还有一种方法是冷焊技术，选择的原料是镍基高温合金，制作成为有防护功能的保护层，对防治水冷壁腐蚀具有一定的成效。采用冷焊方式主要的操作环节有以下几点，将Incone1625堆积在水冷壁上，选择的厚度是2.5毫米，在稀释过程中选择的参考值是百分之五。根据相关资料发现，想要使其抗腐蚀性能增强，一定要保证元素的含量准确，同时也要选择合理的焊接技术工艺，如今社会上大多采用的都是冷焊技术，具有非常好的成效，得到广泛应用。

3.2选择优质的水冷壁材料

通过文章上述的分析，发现蒸汽温度和水冷壁的温度相同，对于这种现象，垃圾焚烧炉一定要将蒸汽的温度控制合理，例如，机械炉在排炉的时候，将温度控制在400摄氏度以下，循环流化床的温度要控制在450摄氏度以下。现阶段，选择的垃圾炉主要应用的材质时20C水壁管，无论在任何温度下，都能保持较高的强度，而且也有焊接良好的优势，温度在450摄氏度的条件下能够达到满足需求。

使用水冷壁过程中，如果温度超过450摄氏度，那么会遭遇更严重的腐蚀状况，根据对比可以选择铬等合金作为材料。如果在成本允许的状态下，可以使用防腐蚀较强的复合管。

通过对垃圾在焚烧之后产生的具体结构进行分析，可以将材料更换，这样能够减慢腐蚀蔓延的速度。由于在安装水冷壁的过程中，可能会有焊缝存在，这些焊缝很难被处理，所以在选择材料过程中，一定要选择具有防高温和防腐蚀的材料，还要考虑到焊接的情况。可以选择钢材合金，其抗腐蚀的能力较强，如果合金含量较多，则需要进行焊接热处理。

4.3建立检测体系

防止水冷壁侧壁腐蚀的还有一种方法，可以对其进行监测工作，通过对水冷壁进行实时监测，能够了解水冷壁在不同时间段存在的腐蚀情况，相关工作人员就能够了解到水冷壁的使用时间状况，制定合适的检修方案，保证水冷壁在使用过程中能够保证其安全。

结语：垃圾发电厂在运行过程中，水冷壁会经常出现腐蚀现象，导致运行不稳定，同时在运行过程中也会存在一些风险，根据上述分析，其主要存在以下几个因素，第一，存在积灰现象，第二，受到蒸汽温度的影响，第三，水蒸气的温度也是影响因素之一，给予这些问题，提出解决的对策，工作人员要重视起对水冷壁表面进行维护，选择出合适的水冷壁材料，最后建立检测体系，这样才能够避免水冷壁出现腐蚀现象，使垃圾发电厂正常运行。以期未来垃圾厂在发电过程中，锅炉水冷壁腐蚀现象能够较少出现，并使垃圾发电厂的使用寿命延长。

参考文献：
[1] 于英利, 付旭晨, 戴莹莹,等. 燃煤电站锅炉水冷壁壁面高温腐蚀问题分析与对策[J]. 化工进展, 2020, v.39(S1):95-101.

[2] 张冰清, 田进, 张志博,等. 火电厂锅炉水冷壁管失效原因分析[J]. 热力发电, 2019, 48(005):97-101.

[3] 徐洪, 熊小鹤, 刘兴,等. 电站锅炉水冷壁高温腐蚀成因与对策研究[J]. 洁净煤技术, 2019, 25(02):146-150.

[4] 曾晶,张超. 电厂锅炉水冷壁腐蚀性爆管原因分析及对策[J]. 冶金动力, 2020, No.247(09):34-36+39.