垃圾焚烧电厂锅炉管维修防护策略探讨

郑冠青

深圳能源环保股份有限公司  521000

摘要：经济的发展，垃圾焚烧电厂锅炉检修和维护工作受到了广泛关注，需要凭借有效措施促进维修防护成效的进一步提高。需要在明确垃圾焚烧发电厂锅炉检修的重要性的同时探究分析其中存在的问题提和不足，和实践经验相结合立足于多层面提出维修防护策略，进而促进各项工作的有序展开。

关键词：垃圾焚烧电厂；锅炉管；维修

最近几年，城市生活垃圾处理方法产生了明显改变，焚烧发电发热是资源化以及减量化处理工业以及市政固体垃圾的重要方式。当前国内城镇化进程对于垃圾焚烧电厂的发展建设有着一定的促进作用。但是垃圾当中存在各种腐蚀性元素如氯、硫等，燃烧期间很容易腐蚀锅炉管受热面，一旦保护工作未落到实处，则泄露以及破损风险会随之增加，不仅会增加电厂维护成本，还会造成严重的经济损失。

一、垃圾焚烧电厂锅炉管维修防护策略探讨

（一）蒸汽参数调整

腐蚀速率和温度之间的关系为指数关系，通过降低锅炉蒸汽温度，能够使锅炉管壁温度有效降低，进而达到降低腐蚀速率这一目标。有关研究显示，和中温次高压相比，中温中压蒸汽参数的水冷壁碳钢管腐蚀速率明显降低。但是主蒸汽参数的降低，电厂热效率也会随之受到影响。立足于电厂经济性层面而言，电厂热效率的有效提高对于强化经济效益有着非常重要的作用。所以需要确保高蒸汽参数和腐蚀维护费用之间保持在协调状态，不可单一降低运行参数。在对参数所进行的维持中，需要应用性价比相对较高的腐蚀防护技术，进而有效缓解锅炉管腐蚀，提高其可靠性和可行性。

（二）应用耐火材料覆盖

耐火材料覆盖主要是在受热面表面覆盖耐火砖、浇注料以及陶瓷护瓦等，可以及时隔绝管材基体和焚烧腐蚀环境，使锅炉管腐蚀速率获得有效降低。耐火材料主要由硅酸盐陶瓷、氧化物等，其存在一定的本征抗氯腐蚀性。但是锅炉管受热面的应用，其也存在一定不足。其硬度的升高会增加脆性，大片脱落风险相对较高。所以作为传热界面的锅炉管，耐火材料的覆盖会在一定程度上使传热效率降低，使锅炉传热效率以及烟气温度受到严重影响。若热导率差异较大，起炉以及停炉期间，浇注料破裂脱落风险也会逐渐增加。不仅如此陶瓷主要为烧结成型，其孔隙率相对较高，同时这些孔隙也是造成腐蚀介质扩散的重要通道。立足于宏观层面而言，锅炉管和腐蚀环境被耐火材料所隔绝。但是立足于微观层面，腐蚀介质主要是凭借孔隙向锅炉钢管表面进行扩散，并且其表层腐蚀风险相对较高。

（三）应用表面覆层技术

堆焊是一种表面涂覆技术，其主要是凭借焊接把高性能填充金属合金在金属基材表面进行熔覆，这一工艺能够在一定程度上使尺寸以及性能要求获得极大满足。电厂锅炉当中，这一工艺的有效应用，不管是对于修复还是改善磨损管道尺寸都有着非常重要的作用。在现场熔覆锅炉受热面的过程中，受到现场空间的约束，因此只是可以展开手工操作。最近几年，工艺的发展进步，新型技术获得了一定应用，其中对于利用等离子体或者是激光束作为热源的堆焊层技术，主要称之为等离子熔覆以及激光熔覆。和传统堆焊进行比较，其有着能量密度高等优势，不会对集体热产生严重影响，能够达到自动化作业这一要求，并且效率相对较高。但是有关自动化设施以及设备存在一定的复杂性，现场施工难度相对较高。在于应用锅炉管的过程中，需要首先展开车间熔覆，之后到锅炉现场展开焊接和安装等工作。熔覆层结构存在致密性，能够和基体形成高强度冶金相结合，并且覆层厚度能够达到数毫米。但是在进行堆焊时，一般需要一定热输入，对管材基体产生热影响，裂缝风险相对较高。所以对于堆焊工艺，其并不适合在电厂现场展开大范围应用。

（四）应用现场热喷涂技术

热喷涂主要是凭借热源把陶瓷、金属以及其他复合物进行加热，使其维持在半熔融或者是熔融状态，在高压气体的作用下将融滴向构件表面高速撞击，逐渐形成一种功能涂层，这一涂层存在一定的防腐性以及耐磨性。对于锅炉管受热面，需要容易在炉膛内展开现场施工，涂层材料有着较高的性价比，并且质量存在一定的稳定性特征。对于电弧喷涂这一技术，其能够使这些要求获得充分满足，存在较高的实用性。其主要是凭借送丝机构分别连接直流正负电极金属丝，产生电弧后融化，受到高压空气作用，其会逐渐雾化成融滴，在高速飞行并对基体表面进行撞击之后则会逐渐形成涂层。研究发现，高体积分数孔隙率会在一定程度上对涂层抗腐蚀性能产生严重影响。在改进并完善喷枪以及喷涂电弧之后，融滴飞行速度则也会逐渐提高，进而降低孔隙率。

二、维修技术比较

在材料设计、运行参数以及制造流程等并不存在缺陷的情况下，服役时间的增加，受到腐蚀介质影响，电厂锅炉管受热面也会逐渐减弱。所以对于电厂来说，需要切实落实锅炉管维修防护工作就显得极为关键。电厂中，维修的重点在于经济性，也就是需要对最短检修时间以及最优维修间隔进行确定，不仅如此还需要对检修费用进行科学控制。

通过以上原则的有效指导，维修思路主要是将最小牺牲层代价对腐蚀介质对于锅炉管造成的侵蚀进行阻碍。一般情况下，若牺牲层受到侵蚀，则可以在锅炉管上对牺牲层进行再次覆盖，避免锅炉本体受到腐蚀损伤，进而使电厂运行的安全性以及经济性获得充分确保。

对于耐火材料覆盖层，其可以在做厚覆盖防护层的同时对孔隙率进行有效控制，能够避免由于厚度降低所造成的横截面贯穿孔风险。通常情况下，耐火覆盖层的寿命一般为七八年，其失效并不是由于耐火材料受到腐蚀，而是由于腐蚀气氛在贯穿孔对锅炉管所造成的腐蚀，或者是耐火材料的剥落。所以使用耐火材料进行防护，很容易由于意外爆管而造成非计划停机。

对于熔覆层，其主要是将激光当中热源的激光熔覆技术，其有着诸多优势，如能够获得致密无缺陷的表层防护层。但是受到大热量输入的影响，施工效率相对较低，需要对额外工装进行充分思考，以便对锅炉管变形进行有效应对。熔覆工艺控制以及覆层厚度控制都是极为关键的，通常情况下熔覆层的寿命为六年，其并不能展开现场施工，所以需要事先在车间对熔覆工艺进行定制。熔覆结束之后则可以将其运送到电厂锅炉当中展开焊接，之后则要对焊缝检测等相关程序进行充分思考。电弧喷涂可以在锅炉现场中展开，涂层有着较高的性价比，需要对涂层孔隙率进行科学控制，进而促进涂层抗高温氯腐蚀性能的进一步提高。

电弧喷涂有着较高的施工效率，并且涂层不会对基体产生热影响，一旦涂层受到腐蚀，则可以再次在锅炉管上进行喷涂，使既定涂层牺牲层对锅炉管本体进行有效保护。立足于整体层面，使用激光熔覆防护技术的维修费用相对较低。激光熔覆热输入量相对较高并且其效率相对较低，不仅如此，由于锅炉管排以细长薄壁结构为主，若大面积热输入，钢管组织性能会受到影响，使锅炉运行安全隐患增加。

结束语

垃圾焚烧锅炉管腐蚀防护在电厂中极为关键，需要立足于电厂经济性以及技术等层面制定维护方案和策略。对于换热要求相对较低的小面积区域，可以使用耐火材料对其进行覆盖防护，对于施工局部小面积区域如空间狭窄以及焚烧环境严格区域，则可以对激光熔覆防护加以应用，而面积较大换热区域，则可以实行现场电弧喷涂防护。

参考文献

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[3]徐霖,覃恩伟,阮新宇,等.垃圾焚烧电厂锅炉管维修防护策略分析[J].电力安全技术,2021.