垃圾焚烧发电系统设备防腐材料应用选型

针对垃圾焚烧发电行业设备运行中存在的各种腐蚀情况，北京志盛威华唐工根据长期的工程防腐经验，结合实际应用工况，分析不同的腐蚀工况下防腐材料的选型应用，与大家分享，希望能对设备防腐有所帮助。

垃圾在堆放和填埋过程中由于压实、发酵等生物化学降解作用，同时在降雨作用下产生了一种高浓度的**或无机成份的液体，称之为垃圾渗滤液。垃圾渗滤液成分非常复杂，含有种类繁多的酸、碱、盐及**溶剂，这些物质对设备都会产生严重的腐蚀。而且垃圾在贮存、发酵过程中也会产生大量的微生物，如硫酸盐还原菌、硫氧化菌、腐生菌、铁细菌和真菌等等，这些细菌对铁质设备也存着腐蚀现象。

硫酸盐还原菌（SRB）有两种类型：无芽孢的去磺弧菌属和有芽孢的斑去磺弧菌属，去磺弧菌是常见的具有严重腐蚀性的厌氧细菌。在厌氧微生物腐蚀中，SRB是具破坏性的微生物，它把硫酸盐还原为硫化物，促使硫化膜的形成。作为厌氧性的细菌，若没有阴去化作用则腐蚀就会停止，这时生物酶的催化则是腐蚀继续进行的推动力。其阴去化过程为：

4Fe→4Fe2++8e（阴过程）
8H2O→8H++8OH-（水电离）
8H++8e→8H（阴过程）
SO42-+8H→S2-+4H2O（细菌的阴去化）
Fe2++S2-→FeS（腐蚀产物）
3Fe2++6OH-→3Fe（OH）2（腐蚀产物）
总反应式：4Fe+SO42-+4H2O→3Fe（OH）2+FeS+2OH-
为了防止垃圾贮存和渗滤液处理系统发生的腐蚀问题，可以根据情况相应选择ZS-1032，1034，711和911进行防腐。

焚烧炉作为垃圾焚烧发电装置的心脏，无疑是一个非常重要的组成部分。垃圾就是在焚烧炉中通过高温作用将**物氧化分解为二氧化碳和水，达到无害化处理的目的。垃圾焚烧排放烟气中经常关注的一个成分就是二恶瑛排放量，而二恶瑛分解温度一般为700-750℃，焚烧炉通常采用的温度为850-900℃，有些炉型会采用1000-1200℃的燃烧温度，以确保二恶瑛彻底氧化分解。众所周知，温度越高，**物氧化分解越彻底，但是热量损失越大，高温腐蚀作用也越明显。

在焚烧炉系统的高温条件下，主要存在4种腐蚀现象：高温氧化、气体腐蚀、高温磨蚀和盐腐蚀（热腐蚀）。高温环境下在金属表面沉积的熔融盐常会加快金属的腐蚀，这种沉积物加速腐蚀就称为盐腐蚀或热腐蚀。燃料中硫化物含量越高，高温盐腐蚀现象越严重。

金属在熔融硫酸钠盐膜下氧化消耗了氧，使得氧化物-盐界面处的O2分压降低,促使表面的氧化物保护膜分解；同时硫分压升高，加快金属硫化物的形成。而金属硫化物的熔点一般较低，如Ni-Ni3S2的共晶点只有645℃，流动的硫化物加剧了硫化过程中的磨损破坏作用。
由于硫化过程消耗了SO3，导致Na2O升高，碱性增加，达到一定值后便会导致两性氧化物（Al2O3,Cr2O3）碱性熔融：

使得保护性的氧化物发生氧化形成高酸盐而失去其保护作用，导致腐蚀加速。同样，如果气相中存在SO3就会引起酸性熔融，其结果也是破坏氧化物保护膜层而加速腐蚀。
在这种高温腐蚀严重性的部位，可根据具体工况相应选用ZS-811耐高温防腐涂料、822复合陶瓷防腐涂料、722导热防腐涂料及1041烟气防腐涂料进行防腐。

垃圾焚烧后的高温烟气依次经过水冷壁、再热器、省煤器和空气换热器后进入烟气处理系统，如除尘器、洗涤塔等装置，通过烟囱进行排放。
而垃圾焚烧后的烟气中通常含有NH3、HCl、SO2、SO3、HF、CO2、CO等各种强腐蚀性的介质，其中HCl和HF存在多种腐蚀机理，其防腐尤为困难。以氟化氢为例：
HF是氟化氢气体的水溶液,是一种剧毒和强腐蚀性的物质。其本身易挥发并且能与水完全互溶而引起强烈腐蚀。不仅存在电化学腐蚀引起的均匀腐蚀现象，而且也会导致氢鼓泡和氢脆，还会造成缝隙腐蚀和应力腐蚀开裂现象。产生的氢气随着温度升高渗入金属内部，引起晶间腐蚀，破坏晶体结构，导致氢鼓泡和氢脆现象。
Fe十2HF→FeF2十H2
Ni＋2HF→NiF2＋H2
Cu＋2HF→CuF2＋H2
为了防止HF引起的腐蚀现象，可以根据工况选择ZS-1033耐氢氟酸防腐涂料、1032耐强氧化防腐涂料和1041烟气防腐涂料进行单一防腐或混合搭配防腐，均能良好的应用效果。