以含有相當數量可燃物的垃圾作為燃料的鍋爐稱為垃圾鍋爐,簡稱垃圾爐,垃圾燃料一般有植物秸稈、生活垃圾、工業(yè)垃圾、醫(yī)療垃圾等。隨著我國城市規(guī)模擴大和城市化進程的加速, 城鎮(zhèn)垃圾的產生量和堆積量逐年增加, 各種難以及時處理的工業(yè)垃圾和城市生活垃圾已對人們的生存環(huán)境構成巨大的威脅。利用城市生活垃圾供熱或發(fā)電是解決城市生活垃圾問題的理想方法。北京志盛威華化工公司很早就對不同的垃圾燃料燃燒產生的廢氣成分進行歸納分類和腐蝕分析,并利用多年來對鍋爐受熱面高溫腐蝕防護的經驗,研發(fā)并生產出多種垃圾爐防腐涂層材料,為我國廢棄物再利用產業(yè)畫龍點睛。
垃圾焚燒目的是盡可能焚毀廢物, 使被焚燒的物質變?yōu)闊o害和最大限度減容, 減少新污染物質產生, 避免造成二次污染。焚燒處理最大優(yōu)點是減量效果好, 使焚燒廢物體積和重量減少90%以上。將垃圾焚燒產生的熱能用于供熱, 使城市垃圾成為新能源, 既有利于環(huán)境保護, 又可獲得較明顯的經濟效益和社會效益。但垃圾焚燒產生的煙氣成分是非常復雜多變的,對鍋爐部件的腐蝕形式也是千變萬化,并且不同種類的垃圾焚燒后產生的廢氣成分差別也很大,是普通燃煤、燃油鍋爐也不可比擬的。比如生活垃圾焚燒過程中產生的污染物一般有顆粒物(煙塵)、酸性氣體(CO、NOX、SO2、HCI等)、重金屬(Hg、Cr、Pb等)及有機污染物(主要因子為二惡英類)等。因此,很多防腐材料及工程廠家對垃圾燃燒煙氣的腐蝕束手無策,北京志盛威華公司技術積累超前有預見性,此時挺身而出,推出多種可以應對垃圾焚燒廢氣高溫腐蝕的防腐涂料,經多家垃圾電廠驗證,效果相當顯著。158宋1093工6151。
一般垃圾爐中氯的含量高于煤和重油中的含量,因此在燃煤、燃油鍋爐中硫是主要的腐蝕源,垃圾爐的腐蝕則以氯為主。盡管如此,垃圾爐中硫對換熱面的腐蝕也是不容忽視的,硫的腐蝕主要是堿金屬鹽的熱腐蝕,即Na3Fe(SO4)3及K3Fe(SO4)3的腐蝕。其次,其次還受到高速含塵煙氣的不均勻沖刷磨損。
志盛威華防腐涂料研究室研究發(fā)現,垃圾燃燒成分中鹽類致腐化合物主要是堿金屬的氯化物,垃圾焚燒過程中,這些氯化物可以固體、熔體和蒸汽形態(tài)與其它成分發(fā)生反應,相應生成的化合物為氫氧化物、硫酸鹽、硅酸鹽和硫化物以及氯化氫等,與普通的燃料相比,垃圾燃燒氣體中含氯化氫的濃度相當高,造成垃圾爐換熱面的嚴重腐蝕。其中反應生成的液態(tài)堿以及液態(tài)或固態(tài)的硫酸鹽、硅酸鹽隨煙氣撞擊到較冷的管子,便凝結在管壁膜層上形成初始附面層,由于過熱器管壁溫在350℃以上,堿化物以液態(tài)形式附著在管壁上形成熔池,而反應產物HCL通過對管壁附面層的物理滲透接觸管壁,與管壁直接發(fā)生腐蝕反應。鹽酸在露點以下對鋼鐵腐蝕嚴重,超過露點反而下降,直到260℃以上,鹽酸氣體與鋼鐵的高溫反應又劇烈增加,鋼材在260℃以下鹽酸露點以上的溫度區(qū)間能耐干HCL腐蝕。在400-600℃范圍內的HCL與鋼反應最為活躍,隨著煙氣中的氯化氫體積濃度的增加,管壁金屬的腐蝕情況也越來越厲害。
過熱器部位工作煙溫較高,管內工質為蒸汽,它是最易發(fā)生高溫腐蝕的部件,垃圾爐過熱器的腐蝕是一個連續(xù)進行的過程,致腐物源源不斷的補充到腐蝕前沿進行化學反應。過熱器投入運行后,被覆蓋一層初始積灰層,屬于化學作用的附著而非單純的機械附著。浸潤性附著內層除含金屬氧化物外,主要由凝聚和沉積在管壁表面上的高濃度的堿、堿土類、重金屬的氯化物和硫酸鹽類組成的初始積灰層,沉積過程中形成各種類型的低熔點復合物以液相狀態(tài)存在,成為熔池層。堿金屬鹽主要是KCl和K2SO4,由于堿的熔點低,KCl是768℃,NaCl是801℃,Na2SO4是884 ℃,當煙氣中堿金屬鹽含量富集時,就會引起氯化堿和硫酸堿等化合物粉附在過熱器管上。過熱器在管壁溫度較高時,會形成更多的低熔點物質,這使整個附面層中散布的熔池量提高,且其可以直接接觸到管壁表面,促使該部位金屬材料的腐蝕速度大大增加。
ZS-821納米陶瓷防腐涂料可有效抵御垃圾焚燒煙氣對鍋爐過熱器的高溫熔池腐蝕,該涂層固化原理是無機-有機改性成膜物同時進行水分蒸發(fā)和固化劑固化兩種固化形式,最終縮合成—Si—O—Si—鏈的無機網狀涂層結構,具有優(yōu)異的耐多種介質腐蝕性、耐水性和高強抗磨性,改性鱗片狀耐高溫顏填料的加入,使其具有優(yōu)異的耐熱震性能,可耐幾百上千度急劇溫差變化。該涂層耐溫可以達1200℃,附著力好,且固化膜有良好的致密防腐性和防H+、耐水性,可長期耐住高溫酸、堿、鹽液體、腐蝕性氣體的腐蝕,有一定的耐污能力,可減少鹽類積灰在過熱器上沉積,尤其抗熱震性能優(yōu)異,可抵抗800℃溫差。
垃圾焚燒目的是盡可能焚毀廢物, 使被焚燒的物質變?yōu)闊o害和最大限度減容, 減少新污染物質產生, 避免造成二次污染。焚燒處理最大優(yōu)點是減量效果好, 使焚燒廢物體積和重量減少90%以上。將垃圾焚燒產生的熱能用于供熱, 使城市垃圾成為新能源, 既有利于環(huán)境保護, 又可獲得較明顯的經濟效益和社會效益。但垃圾焚燒產生的煙氣成分是非常復雜多變的,對鍋爐部件的腐蝕形式也是千變萬化,并且不同種類的垃圾焚燒后產生的廢氣成分差別也很大,是普通燃煤、燃油鍋爐也不可比擬的。比如生活垃圾焚燒過程中產生的污染物一般有顆粒物(煙塵)、酸性氣體(CO、NOX、SO2、HCI等)、重金屬(Hg、Cr、Pb等)及有機污染物(主要因子為二惡英類)等。因此,很多防腐材料及工程廠家對垃圾燃燒煙氣的腐蝕束手無策,北京志盛威華公司技術積累超前有預見性,此時挺身而出,推出多種可以應對垃圾焚燒廢氣高溫腐蝕的防腐涂料,經多家垃圾電廠驗證,效果相當顯著。158宋1093工6151。
一般垃圾爐中氯的含量高于煤和重油中的含量,因此在燃煤、燃油鍋爐中硫是主要的腐蝕源,垃圾爐的腐蝕則以氯為主。盡管如此,垃圾爐中硫對換熱面的腐蝕也是不容忽視的,硫的腐蝕主要是堿金屬鹽的熱腐蝕,即Na3Fe(SO4)3及K3Fe(SO4)3的腐蝕。其次,其次還受到高速含塵煙氣的不均勻沖刷磨損。
志盛威華防腐涂料研究室研究發(fā)現,垃圾燃燒成分中鹽類致腐化合物主要是堿金屬的氯化物,垃圾焚燒過程中,這些氯化物可以固體、熔體和蒸汽形態(tài)與其它成分發(fā)生反應,相應生成的化合物為氫氧化物、硫酸鹽、硅酸鹽和硫化物以及氯化氫等,與普通的燃料相比,垃圾燃燒氣體中含氯化氫的濃度相當高,造成垃圾爐換熱面的嚴重腐蝕。其中反應生成的液態(tài)堿以及液態(tài)或固態(tài)的硫酸鹽、硅酸鹽隨煙氣撞擊到較冷的管子,便凝結在管壁膜層上形成初始附面層,由于過熱器管壁溫在350℃以上,堿化物以液態(tài)形式附著在管壁上形成熔池,而反應產物HCL通過對管壁附面層的物理滲透接觸管壁,與管壁直接發(fā)生腐蝕反應。鹽酸在露點以下對鋼鐵腐蝕嚴重,超過露點反而下降,直到260℃以上,鹽酸氣體與鋼鐵的高溫反應又劇烈增加,鋼材在260℃以下鹽酸露點以上的溫度區(qū)間能耐干HCL腐蝕。在400-600℃范圍內的HCL與鋼反應最為活躍,隨著煙氣中的氯化氫體積濃度的增加,管壁金屬的腐蝕情況也越來越厲害。
過熱器部位工作煙溫較高,管內工質為蒸汽,它是最易發(fā)生高溫腐蝕的部件,垃圾爐過熱器的腐蝕是一個連續(xù)進行的過程,致腐物源源不斷的補充到腐蝕前沿進行化學反應。過熱器投入運行后,被覆蓋一層初始積灰層,屬于化學作用的附著而非單純的機械附著。浸潤性附著內層除含金屬氧化物外,主要由凝聚和沉積在管壁表面上的高濃度的堿、堿土類、重金屬的氯化物和硫酸鹽類組成的初始積灰層,沉積過程中形成各種類型的低熔點復合物以液相狀態(tài)存在,成為熔池層。堿金屬鹽主要是KCl和K2SO4,由于堿的熔點低,KCl是768℃,NaCl是801℃,Na2SO4是884 ℃,當煙氣中堿金屬鹽含量富集時,就會引起氯化堿和硫酸堿等化合物粉附在過熱器管上。過熱器在管壁溫度較高時,會形成更多的低熔點物質,這使整個附面層中散布的熔池量提高,且其可以直接接觸到管壁表面,促使該部位金屬材料的腐蝕速度大大增加。
ZS-821納米陶瓷防腐涂料可有效抵御垃圾焚燒煙氣對鍋爐過熱器的高溫熔池腐蝕,該涂層固化原理是無機-有機改性成膜物同時進行水分蒸發(fā)和固化劑固化兩種固化形式,最終縮合成—Si—O—Si—鏈的無機網狀涂層結構,具有優(yōu)異的耐多種介質腐蝕性、耐水性和高強抗磨性,改性鱗片狀耐高溫顏填料的加入,使其具有優(yōu)異的耐熱震性能,可耐幾百上千度急劇溫差變化。該涂層耐溫可以達1200℃,附著力好,且固化膜有良好的致密防腐性和防H+、耐水性,可長期耐住高溫酸、堿、鹽液體、腐蝕性氣體的腐蝕,有一定的耐污能力,可減少鹽類積灰在過熱器上沉積,尤其抗熱震性能優(yōu)異,可抵抗800℃溫差。