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随着经济的高速发展,人民生活水平和城市化水平的不断提高,我国城市生活垃圾产出量也与日俱增。垃圾焚烧发电技术由于其快速减容、能源回收等优点正逐步取代传统的填埋技术,成为新兴的绿色环保处理手段。然而,由于垃圾组分复杂,焚烧烟气中携带大量低熔点颗粒在高温过热器处以熔融态形式滞留,从而造成过热器管段的积灰、结渣和腐蚀。随着蒸汽温度的提高,积灰、腐蚀现象将加剧,进而抑制了垃圾焚烧效率的提升。针对上述问题,鉴于生活垃圾中的氯含量高和管壁积灰中的碱金属氯化物含量高等特点,重点研究由氯元素和碱金属元素引起的换热器管壁的积灰和腐蚀机理。在实验室自主设计和搭建的小型垃圾焚烧腐蚀装置中,通过对比预氧化后涂抹氯化钠和直接涂抹氯化钠的不锈钢304的腐蚀程度,探究氧化层的存在是否加速碱金属氯化物的腐蚀,完善腐蚀机理。同时,还探讨了Fe-Cr-Ni合金在不同腐蚀介质下的腐蚀表现,包括分析二氧化硫对腐蚀进程的影响、不同碱金属氯化物的腐蚀能力和不同Fe-Cr-Ni合金的抗腐蚀能力。为了进一步探究实际垃圾焚烧发电厂的积灰和腐蚀程度,本文对成都祥福垃圾焚烧发电厂前屏式水冷壁和过热器的积灰和腐蚀管段进行分析,通过场发射扫描电镜/能谱仪、X射线衍射分析仪、X射线荧光光谱仪三种分析手段探究前屏式水冷壁和三级过热器的积灰和腐蚀程度。垃圾焚烧腐蚀实验的结果表明:(1)氧化层的存在会诱发碱金属氯化物的腐蚀,而腐蚀的关键则是铁酸钠的生成。(2)添加二氧化硫会有效的抑制碱金属氯化物的腐蚀。(3)氯化钾的腐蚀能力略高于氯化钠,而氯化钙不具有腐蚀能力。(4)镍基合金625的抗碱金属氯化物的腐蚀性能最强,其次为不锈钢304,最后为12CrMoV。而实际运行的垃圾焚烧发电厂的积灰采样和管段分析结果表明:(1)水冷壁积灰组分多为氯化钾,而三级过热器积灰组分多为硫酸钙。(2)三级过热器积灰中的氯元素多分布在积灰外层,而碱金属元素多分布在积灰交界面。(3)三级过热器腐蚀程度比水冷壁腐蚀程度深。因此,本文提出了初步的防腐方法,包括:添加富硫剂、与富硅酸盐物质混燃、使用镍铬涂层或配置防腐板等。