隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,城市化進(jìn)程的不斷推進(jìn),城市規(guī)模不斷增大,城市的人口也在不斷增多,隨之而來(lái)的生活垃圾也日益增加。垃圾焚燒發(fā)電技術(shù)由于其滿足垃圾處理的資源化、無(wú)害化、減量化的原則,同時(shí)具有快速減容、能源回收利用等優(yōu)點(diǎn),正在慢慢取代傳統(tǒng)的填埋處理方法,成為新興的垃圾無(wú)害化處理手段。然而,由于城市生活垃圾組分復(fù)雜,垃圾焚燒產(chǎn)生的煙氣中包含很多的腐蝕性氣體,比如HCl、SO₂、H₂S等等,以及大量的低熔點(diǎn)的堿金屬鹽顆粒如Na、K鹽,這些腐蝕性氣體和堿金屬鹽在受熱面上沉積,從而造成垃圾焚燒受熱面的高溫腐蝕、積灰和結(jié)渣等現(xiàn)象的發(fā)生。而隨著鍋爐參數(shù)的不斷提高,垃圾焚燒鍋爐受熱面的腐蝕、積灰和結(jié)渣現(xiàn)象越來(lái)越嚴(yán)重,甚至?xí)斐墒軣崦姹�。針�?duì)上述問(wèn)題,本文通過(guò)在實(shí)驗(yàn)室模擬垃圾焚燒爐內(nèi)煙氣環(huán)境設(shè)計(jì)正交實(shí)驗(yàn),探究各因素對(duì)受熱面的腐蝕影響規(guī)律,并根據(jù)正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)各因素影響效果由大到小進(jìn)行排序。在實(shí)驗(yàn)室研究的基礎(chǔ)之上,對(duì)垃圾焚燒爐進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)腐蝕采樣分析,探究各高溫受熱面腐蝕狀況,研究腐蝕層表面結(jié)構(gòu)和元素組成。并對(duì)實(shí)驗(yàn)室腐蝕增重結(jié)果進(jìn)行了擬合,建立了各工況灰色系統(tǒng)模... 

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

高溫腐蝕機(jī)理[11]

浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文1緒論8圖6純鐵和310不銹鋼的腐蝕動(dòng)力學(xué)[17]1.3.3熔融鹽腐蝕熔融鹽腐蝕主要是指垃圾成分中的堿金屬與HCl反應(yīng)形成的堿金屬氯化物腐蝕。這些堿金屬氯化物一方面會(huì)與金屬壁面上沉積的硫元素反應(yīng)產(chǎn)生低共熔點(diǎn)的混合物[18]，這種低熔點(diǎn)的混合物在垃圾焚燒爐的高溫環(huán)境下極易熔融，部分混合熔融鹽的共熔點(diǎn)如7所示。這種熔融鹽不僅能使電化學(xué)腐蝕反應(yīng)速率加快，而且會(huì)融化點(diǎn)金屬表面的氧化膜，進(jìn)一步促進(jìn)氣相腐蝕的發(fā)生；另一方面高溫熔融的堿金屬氯化物還可直接與金屬表面的氧化層發(fā)生反應(yīng)，使金屬界面直接暴露在腐蝕環(huán)境中[19]，同時(shí)還會(huì)產(chǎn)生Cl2，加劇氣相高溫腐蝕。除此之外，這些熔融鹽的成分復(fù)雜，不同的熔融鹽混合會(huì)造成它們的共熔點(diǎn)降低[20]，如表1所示。在垃圾焚燒爐內(nèi)，這些高溫受熱面上的熔融鹽呈液相，會(huì)加快腐蝕化學(xué)反應(yīng)的發(fā)生，同時(shí)還會(huì)發(fā)生電化學(xué)腐蝕，造成腐蝕加劇。J.Lehmusto[21]的研究表明熔融的碳酸鹽能促進(jìn)Cr的氧化物還原成Cr，從而破壞氧化膜。氯化鉀與鉻反應(yīng)形成作為中間體的鉻酸鉀和作為產(chǎn)物的氧化鉻,氯化鉀不與氧化鉻反應(yīng);碳酸鉀與氧化鉻反應(yīng)形成鉻酸鉀，但它不與鉻反應(yīng)。LIU.S等[19]學(xué)者的研究表明，650℃-750℃KCl和NaCl兩種堿金屬鹽通常部分或者全部熔融，此時(shí)電化學(xué)腐蝕更為明顯，而且熔融鹽還會(huì)融化掉金屬保護(hù)性氧化膜加劇腐蝕發(fā)生。

浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文1緒論10蒸汽壓下由氣態(tài)形式向外傳輸，破壞受熱面完整性。李遠(yuǎn)士[20]認(rèn)為氯影響金屬腐蝕速率的另外方式可能是以固溶物形式溶解入氧化膜中,改變了氧化膜的缺陷結(jié)構(gòu),增加了遷移最快物質(zhì)的擴(kuò)散系數(shù)。燃煤電廠和國(guó)外的垃圾發(fā)電廠含氯量比較低，發(fā)生的HCl腐蝕并不嚴(yán)重，然而我國(guó)的垃圾焚燒爐由于含有比較多來(lái)源于餐廚垃圾和塑料的氯，發(fā)生過(guò)比較嚴(yán)重的氯腐蝕。這些情況說(shuō)明，HCl含量不同的造成的氯腐蝕也不同。在潘蔥英[11]的實(shí)驗(yàn)中，在同一溫度下的20號(hào)鋼和15CrMoG的腐蝕增重率呈現(xiàn)拋物線的形式，即腐蝕速率在減慢，如圖7、8所示。這可能說(shuō)明當(dāng)腐蝕進(jìn)展到一定程度，腐蝕速率就與HCl濃度關(guān)系不大了。因?yàn)楫?dāng)氧化膜/金屬基體交界面形成一層致密的氯鹽膜后，就將煙氣中的氯與金屬基體隔開(kāi)了，煙氣中的氯對(duì)腐蝕的影響就變低了[22]。除此之外，Zahs[23]對(duì)O2-HCl氣氛下的金屬腐蝕現(xiàn)象進(jìn)行了研究。發(fā)現(xiàn)HCl的濃度對(duì)金屬腐蝕影響不大，不過(guò)這可能與實(shí)驗(yàn)?zāi)M煙氣中氧分壓較大有關(guān)。然而Hou[24]等在200℃和400℃的溫度下的流化床模擬實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，氯腐蝕速率與HCl濃度正相關(guān)。HCl的腐蝕機(jī)理還不明確，需繼續(xù)研究。。圖720號(hào)鋼在500ppmHCl氣體中的腐蝕動(dòng)力學(xué)[11]

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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[2]生物質(zhì)混煤燃燒對(duì)金屬受熱面的腐蝕特性研究[D]. 栗秀娟.山東大學(xué) 2012
[3]不同Mo含量NiCrMo系耐蝕合金的制備及特性研究[D]. 王明怡.華北電力大學(xué)（北京） 2011
[4]真空熔結(jié)稀土鎳基—金屬陶瓷復(fù)合涂層高溫及耐蝕性能的研究[D]. 張翼.合肥工業(yè)大學(xué) 2007
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