摘要：随着我国社会经济的不断发展，大众对于电力能源的需求也在逐渐提高，导致垃圾发电厂在电力能源需求不断提高的情况下，所面临的竞争也越来越激烈。在垃圾发电厂运行的过程中，锅炉水冷壁出现腐蚀是其主要的故障之一，严重影响着发电设备的安全运行，对此必须采取有效措施进行预防。本文从垃圾发电厂锅炉水冷壁腐蚀产生原因、锅炉水冷壁腐蚀造成危害、解决垃圾发电厂锅炉水冷壁腐蚀的有效措施入手进行分析和阐述，并以此为依据提出一些建议。希望通过本文的分析和阐述，能够为我国垃圾发电厂锅炉水冷壁腐蚀问题的解决提供一定参考和帮助，从而促进我国电力能源行业稳定、健康、持续发展。

关键词：垃圾发电厂；锅炉；水冷壁腐蚀；处理策略

引言

垃圾发电厂锅炉在运行过程其问题较高，会对机组产生一定影响，导致设备稳定性和安全性下降。根据研究发现，垃圾发电厂锅炉的水冷壁腐蚀频率较高，一旦发生腐蚀就会影响设备的正常运行，所以工作人员要做好分析，了解腐蚀出现的具体机制，掌握其危害，制定相应解决措施，进而提高锅炉的运行效率。

一、垃圾发电厂锅炉的水冷壁腐蚀分析

1、积灰

由于垃圾中的有机物质与水在高温下发生氧化还原反应，生成酸和二氧化碳，酸在高温下溶解在水中并形成酸雾。这些酸雾和水中的CO2结合生成碱金属氧化物，同时这些物质随烟气排出炉外。由于垃圾锅炉的燃料含灰量较大，所以烟气中的灰分主要是酸性灰和碱性灰。碱性灰由于其表面具有较高的温度，在高温下与水反应生成碱金属氧化物（如氢氧化钠、氢氧化钾等）。当碱性灰随烟气排出炉外时，一部分碱金属氧化物被高温烟气带走，一部分碱金属氧化物与水结合生成碱金属和氢氧化物，如硫酸钠、硫酸钾等。这些物质随烟气排出炉外后，一部分粘附在水冷壁管上，形成积灰。当水冷壁管长期处于高温状态时，积灰会降低水冷壁管的传热系数，影响水冷壁的传热效率，使水冷壁管的温度升高，会影响到锅炉的安全运行和经济运行。一方面，积灰会增加烟气中的飞灰含量，会严重影响锅炉的安全性和经济性，另一方面，积灰会影响锅炉效率和能源消耗。由于积灰会降低锅炉效率，因此可以通过提高燃烧效率来减少飞灰的排放量。另外积灰会增加烟温，对锅炉安全运行有一定影响。垃圾焚烧炉排出的烟气中含有大量的酸性物质，如硫酸铵、硫酸、盐酸等，还有碱性物质，如氢氧化钠、氢氧化钾和灰分。这些物质随烟气排出炉外后，一部分粘附在水冷壁管上形成积灰；另一部分随烟气排出炉外后，。积灰中含有大量的酸性物质和碱性物质以及灰分。酸性物质在高温烟气中与水反应生成酸性盐和酸雾，碱性物质在高温烟气中与水反应生成碱金属盐和碱雾水。这些酸性物会严重降低水冷壁管的传热系数，影响锅炉的安全运行和经济运行。当锅炉长期处于高温状态时，水冷壁管表面温度较高且有足够的时间将积灰从水冷壁管表面上带走。但是当水冷壁管长期处于高温状态时，积灰不仅会造成水冷壁管表面温度过高和局部高温腐蚀，而且会产生大量的酸性物质和碱性物质，这些物质均对水冷壁管壁面造成腐蚀。

2、蒸汽温度

水冷壁管的腐蚀是在高温高压蒸汽条件下进行，而蒸汽温度是决定腐蚀速度的主要因素。水在高温高压下发生沸腾，其中汽化潜热产生的蒸汽推动水冷壁管内的水运动。在运动过程中，由于水受热膨胀而产生压力差，使得水从水冷壁管内壁向外膨胀。当水冷壁管内壁与管子外径之间的膨胀系数相差很大时，水的膨胀会产生较大的应力，从而导致水冷壁管温度升高。

而水冷壁管中温度升高又会加剧水冷壁管内表面与管内壁之间的热传导和热对流，导致水与管子之间发生热应力。如果水冷壁管受蒸汽温度过高而导致其表面氧化，就会加速水冷壁管的腐蚀速度。另外，由于炉内蒸汽温度过高，会使蒸汽中含有一定浓度的硫化物，而这种硫化物在高温下可以与铁氧化物反应生成黑色氧化物。因此，在炉内高温高压蒸汽条件下，水冷壁管内表面会被硫化物氧化形成黑色氧化铁。温度对水冷壁腐蚀的影响，在水冷壁中，水沸腾时温度可达到400℃以上。而当温度低于400℃时，水的沸腾是不完全的，而且还伴随有大量的气泡生成。在这样的高温高压环境下，水冷壁管表面与管内壁之间会产生较大的热应力。水冷壁管在受热膨胀时，会产生较大的压力差，从而引起水冷壁管内壁与管内壁之间形成热传导和热对流，造成水冷壁管内表面与管内壁之间形成局部高温区。因此，在这种局部高温区中，由于水与管子之间存在较大的热应力，容易导致水冷壁管表面与管内壁之间形成氧化腐蚀。如果水冷壁管受到严重磨损时，氧化腐蚀更加严重。当温度超过400℃时，锅炉中的蒸汽会被分解成高温高压蒸汽和水蒸气。在这种条件下，水蒸气可以以水蒸气的形式通过水冷壁管内壁直接接触到水冷壁管表面上。而当蒸汽温度升高到400℃时，其成分将会发生变化。

3、SNCR、水蒸气

垃圾焚烧锅炉在运行过程中，SNCR系统、水蒸气系统对水冷壁的腐蚀影响较大。当烟气中的SO2含量较高时，烟气中的SO2会与水蒸气发生化学反应，生成H2S，与水蒸汽反应生成H2O，这两种反应都会使水冷壁管产生腐蚀。在高温烟气环境下，SO2与水蒸气发生化学反应，生成H2S和H2O，该反应对水冷壁具有很强的腐蚀性。另外，高温烟气环境下的SO2含量较高时，还会加剧水冷壁管中Fe2O3的含量。

二、解决其问题的有效措施

1、做好表面防护

对于垃圾发电厂而言，在解决水冷壁腐蚀问题中最为有效的措施就是加强水冷壁表面防护，这样不仅可以避免垃圾发电厂锅炉水冷壁出现腐蚀现象，还可以保证垃圾发电厂锅炉工作的稳定性和安全性。通常情况下，可以采取以下几种方式来加强垃圾发电厂锅炉水冷壁表面防护。首先，在表面防护过程中，要确保表面防护材料能够充分发挥作用。为了使防护材料的性能得到充分发挥，在防护材料的选择和应用过程中一定要根据实际情况，选择性能较好、质量较高的材料，以确保垃圾发电厂锅炉水冷壁表面防护工作的质量。工作人员要结合垃圾发电厂锅炉运行环境来进行选择，例如当表面温度较高时就要选用耐磨性较好的材料来进行表面防护工作，当温度较低时就要选用耐磨性较好、熔点较高的材料来进行表面防护工作。其次，在防护材料的选择过程中，还要充分考虑到该材料是否具备良好的抗腐蚀性。例如选用耐腐蚀性较好、熔点较高、硬度较大的材料。如果在进行垃圾发电厂锅炉水冷壁表面防护时要在水沸腾之后才开始工作，那么就应该选用耐磨性较好对水冷壁表面进行防护。为了使垃圾发电厂锅炉水冷壁表面防护工作能够得到充分发挥，还要确保垃圾发电厂锅炉水冷壁表面防护材料能够与垃圾发电厂锅炉使用环境相适应。例如在垃圾发电厂锅炉使用过程中，如果温度达到了70摄氏度以上，就要选用耐高温和耐腐蚀的材料来对水冷壁表面进行防护。

2、做好材料优质等级选择

在解决锅炉水冷壁腐蚀问题的过程中，必须要对相关材料进行有效选择，才能够有效提高其质量，进而保障其安全运行。而在实际的选择过程中，需要从以下几个方面进行考虑。首先，水冷壁材质。在水冷壁材质选择中需要考虑到锅炉本身的实际情况以及使用环境等多方面因素。锅炉作为一种具有高温、高压的设备，其在工作过程中具有很强的腐蚀性，因此在对其进行选择的过程中需要对水冷壁材料本身的耐蚀性进行考虑。通常情况，水冷壁材料都是通过添加金属元素形成合金物质组成，而这类物质能够有效抵抗腐蚀现象。除此之外，水冷壁材料在高温情况下还具有良好的热塑性和抗冲击性能，这也是其主要作用之一。其次，关于水冷壁壁厚。通常情况下，锅炉水冷壁都是通过厚度来对其进行计算的，并且计算出不同厚度下的质量。最后，关于耐磨性能和耐高温性能。对于锅炉而言，其主要作用是通过燃烧产生高温烟气来对锅炉内热量进行传导和传递。如果锅炉内温度过高就会导致烟气中出现酸性气体成分过高、颗粒过粗等现象出现，会对锅炉水冷壁造成一定程度的损坏，从而导致水冷壁出现腐蚀问题。因此在材料选择中需要将耐磨性能和耐高温性能考虑在内，进而保证其质量安全符合标准。

3、建立监测体系

由于锅炉水冷壁腐蚀具有一定的隐蔽性，因此在具体的检测工作中必须建立起一套完整的监测体系。首先，检测人员必须对检测设备进行定期检查和维护，保证监测设备能够正常运转。必须保证监测仪器处于良好的状态，提高仪器准确度。其次，需要对检测数据进行统计分析，确保检测结果可以为相关部门提供一定的参考和帮助。建立起这套监测体系，能够有效提高检测工作的效率和准确性。此外，需要注意，在检测工作中，需要对相关工作人员进行培训和指导，以确保工作人员具备一定的专业技能和素质，另外在实际工作中，相关部门能够对设备进行严格管理和控制，只有这样才能够确保检测工作的顺利开展。

4、做好化学清洗

对于垃圾发电厂来说在化学清洗中必须要对锅炉水冷壁腐蚀的原因进行分析，并在此基础上采取有效的措施进行预防。通过对垃圾发电厂锅炉水冷壁腐蚀原因的分析和研究可以发现，锅炉水冷壁腐蚀的主要原因是由于热负荷较低所导致。为了能够有效解决这一问题，就必须要提高锅炉水冷壁热负荷，可以开展化学清洗工作。在化学清洗工作中，首先要对锅炉水冷壁进行全面、彻底的清洗，保证不留任何死角。其次，在清洗工作结束之后，必须要对其进行及时、有效的晾晒和烘干处理，从而保证清洗工作能够达到预期效果。最后，在化学清洗工作完成之后，还需要对其进行及时、有效的检查和验收工作，以确保化学清洗效果得到进一步的保障。总之，对于腐蚀问题而言只有将其原因找准了之后才能采取有效措施进行解决。

5、严格控制炉膛温度

在垃圾发电厂运行的过程中，必须严格控制炉膛温度，因为炉膛温度的高低会对炉膛水冷壁造成影响，进而对水冷壁腐蚀造成影响。在锅炉运行的过程中，由于燃烧的需要，炉膛内会产生大量的烟气，这些烟气对水冷壁腐蚀造成了影响。首先，要加强垃圾发电厂锅炉设备检查和维护工作，确保其处于良好的运行状态。其次在垃圾发电厂锅炉运行的过程中，要严格控制好炉膛温度，保证其处于合理范围内，并定期对其进行清理，保证锅炉的正常运行。

三、结束语

总而言之，在垃圾发电厂锅炉运行中，工作人员需要对水冷壁引起重视，从不同方面入手提高水冷壁的运行效能，做好材料选择，加大表面防护力度，根据锅炉运行时间开展监测，让其能长期处于较为良好的状态，发挥垃圾发电厂的社会引导作用，为我国经济发展保驾护航。

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作者简介：杨大钦（1996.11—），男，汉，海南定安，本科，助理工程师，主要研究方向：集控运行调整。