生活垃圾中含有相對較高的氯元素,在焚燒過程中,主要以HCl的形式釋放。目前市場上投入應(yīng)用的垃圾焚燒發(fā)電鍋爐,工作溫度大部分在400~800 ℃左右,而焚燒鍋爐煙氣中,即使含有少量HCl都將引起嚴(yán)重的氣相腐蝕。
研究表明,高溫HCl氣體是造成垃圾焚燒鍋爐高溫氣相腐蝕的主要成分,其腐蝕行為遵循“活化氧化”的機(jī)制。一般認(rèn)為,在腐蝕初始階段,HCl并不直接參與腐蝕,而是會(huì)與煙氣氣氛中的O2反應(yīng)生成Cl2,隨后Cl2附著在金屬表面生成金屬氯化物。
通常來說,部分金屬氯化物化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定,且具有較高的飽和蒸氣壓,在高溫下易揮發(fā)。因此,在生成金屬氯化物后,隨著腐蝕的繼續(xù)進(jìn)行,由于蒸氣壓梯度的作用,金屬氯化物會(huì)通過金屬氧化膜向外揮發(fā),并在氧氣壓力較高區(qū)域被氧化,生成金屬氧化物,同時(shí)釋放出Cl2。最后,生成的Cl2會(huì)再次回到金屬表面參與腐蝕,形成一種以氯化物提供金屬從金屬表面向高氧分壓連續(xù)輸送的循環(huán)輸送過程。
大量數(shù)據(jù)表明,金屬氯化物的生成,使得焚燒發(fā)電鍋爐設(shè)備組成金屬損失嚴(yán)重,容易引起水冷壁減薄、發(fā)電鍋爐過熱器管路爆炸等生產(chǎn)事故,增加了焚燒發(fā)電鍋爐的維護(hù)成本。
2024-06-03
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