摘要: 随着国民经济的不断提升，人们的生活水平也越来越高，但同时也产生了更多的垃圾，垃圾处理量日益增多。垃圾发电厂对垃圾进行焚烧处理并能产生电能，在垃圾处理中起着至关重要的作用，要想保证垃圾发电厂正常稳定的运行，锅炉水冷壁发挥着不可替代的作用，因此需要对水冷壁的腐蚀给予足够的重视，本文对水冷壁腐蚀情况及原因进行分析，并以此提出一些有效的解决对策，保证垃圾发电厂运行更加高效稳定。
关键词:垃圾处理；水冷壁腐蚀；分析与解决对策
引言：
运行中一定要对锅炉的腐蚀引起足够的重视，经过大量的实践分析得出：在运行中出现的腐蚀现象往往集中在过热器或板换装置上，同时在焚烧过程中锅炉水冷壁也会出现不同程度的腐蚀，并且这种腐蚀会愈演愈烈，对其他部位也会产生一定的侵蚀，因此一定要十分重视水冷壁的腐蚀，对于出现的问题进行全面的分析，从而更好地延长锅炉的使用寿命，以此发挥出垃圾发电厂的真正作用和意义。
一、锅炉水冷壁腐蚀的初步分析
目前我国垃圾发电厂往往采用机械炉排炉对垃圾进行焚烧处理。由于垃圾成分复杂，燃烧产生的烟气中含有大量具有腐蚀性的气体，如：HCl、SO2等，这些腐蚀性气体将对水冷壁产生一定的腐蚀；另外垃圾燃烧会产生大量的灰渣，由于其固有的熔融特性：其变形、软化、熔融温度明显低于粉煤灰的温度约200℃，基本上在1050℃时发生软化，因此垃圾焚烧锅炉极易积灰结焦，同时烟气中还含有大量的碱性元素，会加剧水冷壁腐蚀。又由于炉膛温度最高，炉膛及一烟室水冷壁积灰结焦最严重，故而水冷壁的腐蚀尤为严重，甚至可能出现爆管事故，对人身安全和锅炉稳定运行造成重大威胁[1]。
二、对于腐蚀的原因作进一步分析
（一）积灰引发的腐蚀
垃圾焚烧会产生大量的飞灰，附着在受热面上形成积灰，通过大量的调查研究分析，我发现积灰当中含有一定量的氯元素和碱金属元素，它们会对锅炉水冷壁产生不同程度的腐蚀，以下对此进行简要的分析。首先氯元素和碱金属元素的存在将会使积灰的熔点进一步降低，致使积灰加速对水冷壁表面氧化层的破坏。其次，氯元素和碱金属元素会与烟气当中的水分和氧气进行一定的结合产生其氧化物，进而加速金属管壁的损坏，特别是在水冷壁有裂缝的情况下，这种化合物将会侵蚀到水冷壁内部，对整体结构产生严重的破坏性，造成极其恶劣的后果。再次，垃圾燃烧所产生的积灰往往会表现出较高的强度，容易受到外在波动力的影响，将会对水冷壁外在结构产生严重的冲击，极易产生一系列的裂缝现象，进而导致一系列的腐蚀现象产生[2]。
（二）高温烟气引发的腐蚀
垃圾在炉膛燃烧产生的高温烟气会使水冷壁管壁温升很高，将会对水冷壁产生不同程度的高温腐蚀和热应力蠕变腐蚀，尤其是在水冷壁积灰结焦时，换热效果严重下降，管内流动的工质无法及时带走高温烟气传递来的大量热量，使管壁温急剧升高。管壁温度的升高会提高积灰中相容物质数量及飞灰的熔融程度，致使积灰粘性进一步增强，更易附着在水冷壁上，加剧水冷壁的腐蚀。并且壁温不断升高，特别是在局部高温时，会产生很大的热应力，使水冷壁管蠕变腐蚀，甚至材料晶体结构变化，极大的缩短水冷壁的使用寿命。另外，壁温不断升高，管内工质部分汽化成高温蒸汽，将产生大量的腐蚀性物质，加剧对水冷壁的腐蚀，通过大量的数据调查分析得出水冷壁温度与蒸汽温度相近往往在达到50℃左右时，将会极易形成一定的腐蚀现象[3]。
（三）SNCR系统引发的腐蚀
为减少垃圾焚烧所产生的氮氧化合物，保证烟气排放指标合格，目前大部分垃圾发电厂都是采用SNCR系统对烟气中的NOx气体进行处理。实际应用中，电厂往往选择尿素作为还原物质，而尿素当中含有一定的元素会同水冷壁产生化学反应，从而引发一系列的腐蚀。通过大量的研究实践表明，在高温的促进下尿素会发生分解反应生成相关的氨气或者碳酸，这两种腐蚀性物质将会进一步加剧水冷壁管束的腐蚀。另外，将尿素溶液喷入炉膛与烟气反应，往往需要一定的压力，通常采用经双流体喷枪混合压缩空气雾化后喷入，这样就势必会对水冷壁造成冲刷磨损。
通过分析大量垃圾发电厂的水冷壁爆管事故报告总结得出：在尿素溶液喷入口附近及对面的水冷壁爆管率更高，基本都存在尿素溶液的冲刷磨损及腐蚀。
（四）渗滤液浓液回喷引发的腐蚀
垃圾发电厂由于垃圾的储存发酵，会产生大量的渗滤液，经处理后的浓液不能外排，一般选择回喷炉膛处理。而渗滤液浓液中含有促进结焦的物质，浓液回喷致使水冷壁积灰结焦加剧，进一步加剧了腐蚀。同时渗滤液浓液中含有大量Cl-、金属盐化合物，回喷入炉膛，使烟气中此类成分含量增加，而Cl-会加剧烟气中SOX气体对受热面的腐蚀，且回喷会增加烟气中灰渣含量，加剧对受热面的冲刷磨损。
三、提高水冷壁抗腐蚀性的主要对策
（一）加强材料防腐性能
为了加强水冷壁的抗腐蚀能力，可以在腐蚀区域涂抹抗腐蚀性的保护材料，这些抗腐蚀材料主要体现出良好的耐磨性和耐腐蚀性，主要成分是由金属粉末所构成，在金属粉末中加入一些复合性的元素，例如铝、锰、铬、镍等元素，以此形成性能最佳的抗腐蚀性保护层。根据大量的研究实践表明，在加入了镍锰等元素后的金属层，能够起到最佳的保护效果。如果采用铬镍等材料的喷涂方法，可以在相关的区域采用分层处理，并进行统一化的检验分析，对整体的防护工艺做进一步的优化，以此突出良好的抗腐蚀性效果[4]。
（二）提高锅炉应用材质
垃圾发电厂水冷壁通常采用20G材质，而20G在450℃以上长期运行将产生石墨化，因此必须控制水冷壁内壁温不超450℃，保证20G材质的性能可以满足任何工况条件需求。如若温度超过450℃，20G的水冷壁将产生一定的腐蚀，此时则须选用合金材料，甚至采用更好的高性能复合管，进一步提高水冷壁的抗腐蚀能力。
（三）把控锅炉检修质量
锅炉停炉检修前，制定好完善的检修计划，明确检修项目和质量标准，确保检修质量合格。尤其是受热面的清灰清焦和管束检查，专业工程师现场监督，重点把控，清灰彻底，干净无损，同时更换腐蚀严重的水冷壁管，并分析腐蚀的原因，针对性解决，防止水冷壁的进一步腐蚀和恶化。
（四）完善监测管理体系
完善监测管理体系，生成受热面检查台账，以便分析水冷壁的腐蚀情况。一旦发生腐蚀，能够在第一时间做出相应的解决措施，更好地控制水冷壁的腐蚀，延长使用寿命。此外，在完善的监测管理体系下，才能进一步完善锅炉检修计划，有针对性的检查，避免水冷壁的腐蚀加剧和恶化，保障垃圾发电厂的安全稳定运行。
四、结束语
现如今我国对垃圾发电厂水冷壁的腐蚀已经引起了足够的重视，国家大力促进防腐技术的发展，不断改进保护措施的应用，研发新型防腐喷涂材料，以此提高水冷壁的防腐能力。此外还需加强同国外技术交流，借鉴国外的先进技术和理念，以此弥补自身存在的不足，为水冷壁系统的持久稳定运行提供重要的帮助。
参考文献
[1]苏雷.垃圾发电厂锅炉水冷壁腐蚀分析与解决对策[J].中国高新技术企业,2018
[2]马龙,殷满华.垃圾发电厂锅炉水冷壁腐蚀分析与解决对策[J].通讯世界(13).2018
[3] 向上, 程友良.重庆发电厂22#锅炉水冷壁高温腐蚀原因分析及对策[J].重庆电力高等专科学校学报,2019
[4] 邱现堂.锅炉水冷壁高温腐蚀原因分析及对策[C]// 全国火电100MW级机组技术协作会第四届年会论文集.2018