垃圾焚烧锅炉受热面高温防腐技术

序
前言

1 概述 1
1.1 我国生活垃圾产生及处理现状 1
1.1.1 生活垃圾的产生及性质 1
1.1.2 生活垃圾的处理现状 5
1.2 生活垃圾焚烧技术发展及难点 9
1.2.1 垃圾焚烧大型化及蒸汽高参数化发展 9
1.2.2 锅炉长周期安全稳定运行的需求凸显 15
参考文献 19
2 垃圾焚烧锅炉高温腐蚀现状与理论 21
2.1 背景及意义 21
2.1.1 垃圾焚烧锅炉受热面爆管现状 21
2.1.2 垃圾焚烧锅炉的高温腐蚀问题 24
2.1.3 垃圾焚烧锅炉高温防腐的迫切性 25
2.2 垃圾焚烧锅炉高温腐蚀类型 26
2.2.1 含氯气体引起的腐蚀 26
2.2.2 固态碱金属氯化物引起的腐蚀 26
2.2.3 熔融态碱金属氯化物引起的腐蚀 27
2.3 垃圾焚烧锅炉高温腐蚀产物 28
2.3.1 垃圾焚烧锅炉管壁的腐蚀产物 28
2.3.2 氯化腐蚀的基本过程 30
2.4 垃圾焚烧锅炉高温腐蚀机理 31 2.4.1 高温腐蚀的规律 31
2.4.2 高温氯腐蚀微观过程 32
2.4.3 高温腐蚀的影响因素 33
2.5 高温腐蚀速度规律 36
2.5.1 腐蚀速度与管壁温度间的关系 36
2.5.2 腐蚀速度的主要影响因素 40
2.5.3 高温腐蚀速率小结 46
参考文献 48
3 垃圾焚烧锅炉防腐涂层技术与发展 50
3.1 垃圾焚烧锅炉管基材 51
3.2 基于制备工艺的防腐涂层体系 54
3.2.1 热喷涂技术 55
3.2.2 堆焊技术 64
3.2.3 感应熔焊技术 67
3.2.4 渗铝涂层技术 70
3.2.5 纳米陶瓷涂层技术 72
3.2.6 激光熔覆涂层技术 74
3.3 涂层材料体系设计及其协同发展 76
3.3.1 合金材料体系 77
3.3.2 金属陶瓷材料体系 77
3.3.3 涂层工艺与材料的协同发展 77
参考文献 79
4 垃圾焚烧锅炉防腐涂层的材料体系及特性 85
4.1 高温防腐合金 85
4.1.1 镍基高温耐蚀合金 85
4.1.2 Ni
?
Cr 型耐蚀合金 88
4.1.3 Ni
?
Mo 型耐蚀合金 88
4.1.4 Ni
?
Cr
?
Mo 系耐蚀合金 89
4.2 Ni
?
Crx
?
Mo 系高温耐蚀合金涂层 89
4.2.1 Ni
?
Crx
?
Mo 系高温耐蚀合金涂层制备 89
4.2.2 Ni
?
Crx
?
Mo 系耐蚀合金涂层显微硬度分析 91
4.2.3 Ni
?
Crx
?
Mo 系耐蚀合金涂层显微组织分析 91
4.2.4 Ni
?
Crx
?
Mo 系高温耐蚀合金涂层电化学测试分析 98 4.3 Ni
?
Cr
?
Mox 系高温耐蚀合金涂层 101
4.3.1 Ni
?
Cr
?
Mox 系高温耐蚀合金涂层制备 101
4.3.2 Ni
?
Cr
?
Mox 系高温耐蚀合金涂层组织 102
4.3.3 Ni
?
Cr
?
Mox 系高温耐蚀合金浸泡腐蚀性能 104
参考文献 114
5 垃圾焚烧锅炉防腐涂层的高温腐蚀特性 117
5.1 Ni
?
Cr
?
Mo 系合金涂层的高温氯腐蚀特性 117
5.1.1 Ni
?
Cr
?
Mo 系合金涂层高温腐蚀试验设计 117
5.1.2 高温碱金属氯化物熔盐腐蚀实验 118
5.1.3 TP347H 不锈钢的高温氯腐蚀 121
5.1.4 Ni
?
Cr
?
Mo 系镍基合金的高温氯腐蚀 127
5.1.5 Ni
?
Cr
?
Mo 系镍基合金涂层的高温氯腐蚀 132
5.1.6 Ni
?
Cr
?
Mo 系镍基合金涂层的高温腐蚀机理 137
5.1.7 Ni
?
Cr
?
Mo 系合金涂层的高温氯腐蚀特性总结 140
5.2 高 Mo/W 系 Ni
?
Cr
?
Mo 合金涂层的高温氯/硫腐蚀特性 141
5.2.1 高 Mo/W 系 Ni
?
Cr
?
Mo 合金涂层的制备 141
5.2.2 高温氯硫实验过程 142
5.2.3 TP347H 不锈钢的高温氯硫腐蚀 144
5.2.4 NiCr17Mo 合金涂层的高温氯硫腐蚀特性 150
5.2.5 NiCrMo10W 系合金涂层的高温氯硫腐蚀特性 156
5.2.6 高 Mo/W 系 Ni
?
Cr
?
Mo 合金涂层的高温氯硫腐蚀机理 162
5.2.7 高 Mo/W 系 Ni
?
Cr
?
Mo 合金涂层的高温氯硫腐蚀特性总结 166
参考文献 167
6 垃圾焚烧余热锅炉受热面重熔涂层技术研究 172
6.1 二次重熔技术 172
6.1.1 应用背景 172
6.1.2 国内外研究现状 173
6.2 耐垃圾焚烧烟气重熔涂层的制备工艺 175
6.2.1 实验材料 176
6.2.2 热喷涂层的制备 176
6.2.3 涂层的二次重熔 177
6.3 重熔涂层的实验方法 180
6.3.1 测试方法 180 6.3.2 物相分析 182
6.4 重熔涂层的显微组织与元素分布 185
6.4.1 火焰喷涂 185
6.4.2 火焰重熔 187
6.4.3 激光重熔 194
6.4.4 感应重熔 197
6.4.5 小结 201
6.5 重熔涂层的显微硬度 202
6.5.1 火焰重熔层的显微硬度 202
6.5.2 激光重熔层的显微硬度 203
6.5.3 感应重熔层的显微硬度 203
6.6 重熔涂层的高温腐蚀特性 204
6.7 二次重熔工艺对比 210
6.8 感应重熔涂层的工程应用 212
参考文献 216
7 垃圾焚烧锅炉的防腐优化设计及应用 219
7.1 高参数余热锅炉防腐设计现状及趋势 219
7.1.1 主蒸汽参数对防腐设计的影响 219
7.1.2 综合经济效益分析 226
7.2 典型垃圾焚烧锅炉防腐工程应用案例及分析 228
7.2.1 我国南部某垃圾焚烧发电项目 228
7.2.2 我国北部某垃圾焚烧发电项目 257
参考文献 273
后记 276