摘要：随着国家“双碳”战略目标的提出,垃圾发电成为城市垃圾处理的主流方式。针对高参数垃圾电站锅炉管道腐蚀减薄到一定程度时,造成泄漏甚至爆管的严重安全问题,本文在简介了高参数对锅炉腐蚀影响规律的基础上,评述了高参数条件下管道的基材特性及主流涂层防护技术,重点论述了Inconel堆焊、感应熔焊、HVOF等技术及性能。因为涂层系统设计主要是对管道基体和涂层材料与工艺进行选配,同时匹配参数也是对涂层系统的主要评价指标,所以本文对热膨胀系数、导热系数、结合强度、孔隙率、服役寿命以及经济性等参数进行了系统评价,并阐述了涂层结构设计策略,包括防腐涂层的厚度设计、涂层结构设计、涂层材料组分设计等内容。根据涂层防护技术现存的主要问题,提出粉末合成设计-涂层结构设计-服役性能评价一体化研究的重要性;针对目前主要的材料体系设计比较集中于高Cr含量的FeCr系和NiCr系合金的现状,指出应开发以NiCr基辅以W、Mo等元素涂层材料,使其兼具优异的耐腐蚀和抗磨损的综合性能。最后对涂层防护技术的发展前景进行展望。

摘要：垃圾电站锅炉高参数化后管壁腐蚀加剧,企业面临优选防护方法的迫切问题。介绍了适合于高参数垃圾锅炉的5种基材(20G、12Cr1Mo VG、15Cr Mo、TP310S、TP347H等)及5种当前主流涂层防护技术(堆焊、感应熔焊、复合感应熔焊、超声速火焰喷涂、热固化陶瓷等),共设计了13种典型的防腐蚀方案。选择高性价比与高经济性两种评价模型,将换热性、热膨胀性、结合强度、孔隙率、稀释率、服役寿命、经济性、生产效率等参数作为评价高温防腐蚀方案的主要性能指标。通过层次分析法分别确定两组权重系数,并采用模糊综合评价法进行定量分析,形成高参数条件下高温防护方案的综合评价技术排名。评价结果说明,该技术效果显著且实用可行。

摘要：针对垃圾电站锅炉受热面日益严重的腐蚀问题,以经典的腐蚀曲线为对象,对垃圾炉四管受热面的腐蚀速率规律做了分析和归纳,并对在全温域内随管道壁温变化的腐蚀机理进行了综述。提炼出腐蚀速度曲线具有双峰、突变、虚实等三个显著特征。根据从低到高的壁温变化,对腐蚀速率按照电化学腐蚀和高温腐蚀两部分分别进行了评述并分段解构,根据不同壁温度区间腐蚀规律和机理进行了系统论述。探讨了烟温对腐蚀速率的影响,最后对腐蚀速率曲线的时效性进行了进一步的探讨。

摘要：随着垃圾电站技术的发展,锅炉高温腐蚀问题越来越突出。针对锅炉管出厂时未做热处理以及管排在焊接后焊缝内应力较大的问题,提出了水冷壁感应熔覆涂层制备与基体协同强化技术。采用协同退火正火工艺制备锅炉管材试件,并进行了拉伸、低温冲击试验和晶粒度、表面硬度、脱碳层深度检测。结果表明:管基体经过加热强化处理后的强度、塑性和韧性等主要机械性能均有不同程度的改善,该方法理论上能够显著增加耐腐蚀锅炉管的使用寿命。

摘要：采用超音速火焰喷涂在20G钢表面制备了NiCrBSi系自熔合金涂层,随后采用高频感应重熔技术对表面涂层进行了重熔处理。为了研究镍基涂层的耐腐蚀性能,用锅炉常用钢20G作为对照,用电化学测试方法,结合X射线衍射仪(XRD)、能谱分析仪(EDS)等分析技术对涂层的物相组成、成分分布及腐蚀参数等进行了分析。研究表明,感应熔焊技术制备的镍基自熔合金涂层组织较为致密,经感应重熔后,消除了涂层中的层状结构,涂层与基体之间形成冶金结合;与20G相比,制备的镍基涂层具有较低的腐蚀电流密度和较高的极化阻抗,说明镍基涂层作为保护层显著提高了20G的耐蚀性能。

摘要：高频感应熔焊技术代表了锅炉四管受热面高温防腐技术的发展方向。但由于高频感应线圈对管外壁涂层加热重熔时,管内壁也随之被加热,使管内壁表面产生氧化皮。通过检测表面硬度和脱碳层深度等指标,对于氧化皮对管内壁性能的影响进行了评估。结果表明:当重熔温度升高使得管内壁温度超过580℃时,由管内壁基体表面起向外依次排列为FeO、Fe3O4、Fe2O3等三层氧化膜,厚度比约为1∶10∶100。FeO虽然较薄但结构疏松,晶格缺陷多,不稳定易分解,易从管内壁表面脱落,是造成爆管事故的主要因素。利用氮气保护的方法对感应重熔过程产生的氧化皮进行了有效抑制,该方法也抑制了管排背面氧化皮的产生,实验证明其效果显著。

摘要：针对目前国内外高参数垃圾发电站高温防腐的迫切需求,采用等寿命设计原则,按照垃圾锅炉内各烟道实际温度和管道腐蚀速率的变化规律,较为精细化地制定了烟道高温腐蚀防护策略和方案:第一烟道的中、下部水冷壁,确定采用复合感应熔焊涂层防护;第一烟道的上部和顶棚,采用Inconel625堆焊;第二烟道水冷壁采用复合感应熔焊工艺;第三烟道水冷壁采用感应熔焊;水平烟道中的高温过热器采用复合感应熔焊工艺;中、低温过热器采用感应熔焊工艺。省煤器推荐采用高温陶瓷涂料。按照等寿命设计原则制定的分烟道精细化防腐策略,可大大降低企业的一次性投入,经济效益显著。