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中宜汇富商用小型垃圾焚烧炉HCl腐蚀试验

发布时间:
2011/08/22
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在垃圾焚烧烟气气氛中,情况较为复杂.沉积物、烟气中的其他气体、温度的波动、耗损冲刷等因素在实验室试验中无法完全模拟。有必要进行现场试验,作为实验室试验的补充和验证。以期证实在垃圾焚烧炉中氯化腐蚀的危害是否大于硫化腐蚀的问题。且证实沉积盐中氯化物对腐蚀的巨大影响。测量垃圾焚烧炉烟气中的HCI含量,以及试件的腐蚀量,试幽得到垃圾焚烧炉内HCI参与下腐蚀韵定量数据。

4.2.1试验设置

实验地点为乔司锦江热电厂,该电厂1#、2#炉是由浙江大学热能工程研究所与杭州锅炉厂联合设计,杭州锅炉厂制造的LJ200.354.82/450型200t/d异重流化床垃圾焚烧炉。该炉为单锅筒、自然循环、分散下降管、兀型半露天布置的垃圾和煤混烧异重流化床锅炉。锅炉燃烧系统采用异重流化床燃烧和低倍率分级分离循环返料的方式,系统由炉膛、物料分离收集器和返料器三部分组成。

在实验中将试件放置于1#炉低温过热器出口一高温过热器进口段(图4-8中A点处),该处烟气温度为550"C左右。在实验进行当中每隔一定时间测一次HCI含量。检测的仪器采用日本GASTEC公司生产的检鲰管式气体测定器,测定气体的位置在空预器后脱硫塔之前的管道。测得气氛中HCI含量为300ppm左右(具体如下表)。试件放置在炉内3个月后(2002年12.8,2003年3.1)取出。

采用挂片的形式进行现场试验,选用的试样材料和表亟处理与现场锅炉过热器上用的情况完全一致。选用的质材为20(GB3087-99)和15CrMoG两种。将试件制成1/6周长、高为50mm的圆弧试样.在试件两端各打上中4的洞,洞中穿过耐热耐腐钢丝,钢丝缚于管道上,这样将试件固定于过热器管道上。试件分迎风面、侧风面和背风面固定。隔一段较长时间将一部分试件取出、分析。

采用EDS、XRD等测试技术对试件腐蚀膜以及沉积物成分进行了分析。原先设计采用失重法对试件腐蚀进行定量分析,最终由于试验设计方案不完善而无法进行。原因主要有:实验中试件安装方法未作很好地考虑,致使腐蚀发生时,与管道相接触的一面也有不同程度的腐蚀现象发生.而试件这一面又未能与气氛做充分的接触。这就使得腐蚀的具体试件表面积不能确定,故无法得到腐蚀速度的定量数据。但是对现场实验结果进行检测.可以得到现实中垃圾焚烧炉中存在的关于氯的腐蚀现象。

4.2.2试验结果分析

在垃圾焚烧炉过热器区域发生了一定的积灰、结渣现象。而根据试件的方位不同,结渣程度也有很大的区别。在背风面上,结渣现象很严重,整个试件表丽都结了厚厚的5、6毫米的渣;而在侧面上,结渣沿着风向加厚.而且所结的渣沿着风向生长。而在迎风面,试件上只有~层薄薄的积灰层,全无结渣发生。

对灰渣进行成分分析,其中a为绐渣层外部,b为结渣层内部。可以发现,随着深度的增加,c1的成分逐渐增加,而硫则逐渐减低。但是,无论如何,在沉积物中氰化物和硫化物含量均很高。相比于燃煤锅炉而言,垃圾焚烧炉的与氰相关的腐蚀不容忽视。

在沉积物覆盖之下试件表面发生了腐蚀反应,反应生成物的元素分析如图4—10(a)、(b)所示。由图可知,在腐蚀膜内氯的含量高于硫。两在沉积物中硫的成分大于氯。这说明了在垃圾焚烧炉中氯的腐蚀比硫的腐蚀问题更加严重。氯化腐蚀已经成为在垃圾焚烧炉中高温腐蚀的主要原因。