无机盐颗粒在抑制固废物焚烧中对焚烧炉的腐蚀的应用制造技术

本发明专利技术提供了一种无机盐颗粒在抑制固废物焚烧中对焚烧炉的腐蚀的应用，本发明专利技术的无机盐颗粒在固废物焚烧过程中可以起到抑制固废物焚烧的产物对焚烧炉的腐蚀的作用，无机盐颗粒包括高岭土、CaCO3、TiO2中的至少一种；在固废物焚烧之前，先将固废物与无机盐颗粒混合得到混合物，再将混合物置于焚烧炉中焚烧，无机盐颗粒与固废物混合后，改变了固废物焚烧过程中颗粒物的无机矿物质成分或粒径分布，其结果会导致颗粒物对锅炉内部受热面材料的高温腐蚀特性发生改变，进而起到抑制固废物焚烧的产物对焚烧炉的高温腐蚀的作用。物对焚烧炉的高温腐蚀的作用。物对焚烧炉的高温腐蚀的作用。

【技术实现步骤摘要】
无机盐颗粒在抑制固废物焚烧中对焚烧炉的腐蚀的应用


[0001]本专利技术涉固废物焚烧
，尤其涉及一种无机盐颗粒在抑制固废物焚烧中对焚烧炉的腐蚀的应用。

技术介绍

[0002]换热区域受热面金属材料的高温腐蚀问题是垃圾焚烧锅炉面临的主要挑战之一。高温腐蚀作为过热器管道失效的主要原因，其产生过程与城市生活垃圾内部的无机矿物质成分密切相关。高温腐蚀加速了受热面材料的氧化和金属损耗，这大大减少了换热管的使用寿命。目前针对垃圾焚烧烟气中的酸性气体和细颗粒物的脱除大多采用尾部烟气处理方式，这对炉膛内部和过热器管道的高温腐蚀并没有起到减缓作用。发生在锅炉受热面材料表面的高温腐蚀是一个复杂的过程，它是由HCl、SO
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、Cl2、O2和H2S等气体或碱金属氯盐(NaCl、KCl)和碱金属硫酸盐(NaSO4、K2SO4)等物质在金属或合金材料表面共同作用的结果。通常，在固体燃料锅炉运行的早期阶段，锅炉内部受热面材料表面的积灰结渣层未形成之前，腐蚀行为主要以气相腐蚀为主。而在锅炉运行一段时间之后，受热面表面的积灰结渣层逐渐趋于稳定，固相腐蚀成为了腐蚀过程持续进行的重要原因。现有研究指出，当高温过热器管道材料暴露在氯盐沉积物中时，腐蚀现象比在暴露在无沉积物的HCl气体情形下更严重，即使HCl气体浓度达到1000ppm，前者的腐然更强。文献研究也表明，垃圾焚烧炉内HCl气体浓度通常在770
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1300ppm之间。在垃圾焚烧炉内结渣与腐蚀现象往往同时发生，结渣层灰颗粒与过热器管道材料紧密接触，在局部温度较高时，这些结渣层中的碱金属氯盐或硫酸盐混合物甚至可以以熔融态的形式存在。在垃圾焚烧锅炉长时间运行过程中，高温受热面材料表面局部冷凝后沉积的碱氯化物结渣层的腐蚀性可能比炉内HCl气体的腐蚀性危害更强。
[0003]基于垃圾焚烧锅炉在焚烧固废物过程中对炉膛内部和过热器管道的高温腐蚀，有必要提供一种抑制剂以减缓高温腐蚀。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术提出了一种无机盐颗粒在抑制固废物焚烧中对焚烧炉的腐蚀的应用，以解决现有技术存在的缺陷。
[0005]第一方面，本专利技术提供了一种无机盐颗粒在固废物焚烧过程中作为高温抑制剂抑制固废物焚烧的产物对焚烧炉的腐蚀的应用，所述无机盐颗粒包括高岭土、CaCO3、TiO2中的至少一种。
[0006]优选的是，所述的应用，所述无机盐颗料的添加量为固废物质量的3～7％。
[0007]第二方面，本专利技术还提供了一种模拟抑制固废物焚烧过程中产物对焚烧炉的腐蚀的方法，包括以下步骤：
[0008]在不锈钢表面覆盖灰颗粒，然后再将不锈钢置于马弗炉中于500～1200℃下加热，并检测其腐蚀情况；
[0009]其中，灰颗粒为将固废物与所述的无机盐颗粒混合后焚烧后得到的产物。
[0010]优选的是，所述的模拟抑制固废物焚烧过程中产物对焚烧炉的腐蚀的方法，将固废物与所述的无机盐颗粒混合后焚烧的步骤中，焚烧温度为900～1200℃。
[0011]优选的是，所述的模拟抑制固废物焚烧过程中产物对焚烧炉的腐蚀的方法，将固废物与所述的无机盐颗粒混合后焚烧的步骤中，无机盐颗料的添加量为固废物质量的3～7％。
[0012]本专利技术的无机盐颗粒在抑制固废物焚烧中对焚烧炉的腐蚀的应用相对于现有技术具有以下有益效果：
[0013]1、本专利技术的无机盐颗粒在固废物焚烧过程中可以起到抑制固废物焚烧的产物对焚烧炉的腐蚀的作用，无机盐颗粒包括高岭土、CaCO3、TiO2中的至少一种；在固废物焚烧之前，先将固废物与无机盐颗粒混合得到混合物，再将混合物置于焚烧炉中焚烧，无机盐颗粒与固废物混合后，改变了固废物焚烧过程中颗粒物的无机矿物质成分或粒径分布，其结果会导致颗粒物对锅炉内部受热面材料的高温腐蚀特性发生改变，进而起到抑制固废物焚烧的产物对焚烧炉的高温腐蚀的作用；
[0014]2、本专利技术的模拟抑制固废物焚烧过程中产物对焚烧炉的腐蚀的方法，通过
[0015]将固废物与无机盐颗粒混合后焚烧得到不同粒径分布的灰颗粒，再将灰颗粒覆盖在不锈钢表面，再将不锈钢置于马弗炉中于500～1200℃下加热，由于焚烧炉的材料通常也为不锈钢材料，通过检测不锈钢在马弗炉中经过高温加热后的腐蚀情况，即可模拟焚烧炉在固废物焚烧过程中产物对焚烧炉的腐蚀情况。
附图说明
[0016]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0017]图1为304不锈钢被MSW燃烧生成的颗粒物腐蚀后的增重曲线；
[0018]图2为304不锈钢被WW燃烧生成的颗粒物腐蚀后的增重曲线；
[0019]图3为304不锈钢被废纸垃圾、庭院垃圾、食物垃圾颗粒物腐蚀后的增重曲线；
[0020]图4为304不锈钢被MSW和WW燃烧生成的颗粒物腐蚀后的平均腐蚀速率；
[0021]图5～6为碱金属和碱土金属盐对304不锈钢的腐蚀增重曲线；
[0022]图7～8为碱金属和碱土金属盐对304不锈钢的平均腐蚀增重速率曲线；
[0023]图9为高岭土、CaCO3、TiO2添加剂作用后MSW燃烧生成的颗粒物对304不锈钢的腐蚀增重曲线；
[0024]图10为高岭土、CaCO3、TiO2添加剂作用后MSW燃烧生成的颗粒物对304不锈钢的平均腐蚀增重速率；
[0025]图11为Cl+S质量百分比与平均腐蚀增重速率的线性拟合曲线；
[0026]图12为Na+K质量百分比与平均腐蚀增重速率的线性拟合曲线；
[0027]图13为不同粒径颗粒物腐蚀后的304不锈钢材料的表面形貌图；
[0028]图14为亚微米颗粒物腐蚀后304不锈钢表面微观形貌图；
[0029]图15为MSW燃烧生成的PM1和PM1‑
2.5
颗粒物在304不锈钢表面形成的腐蚀层SEM
‑
EDS分析结果图；
[0030]图16为MSW燃烧生成的PM
2.5
‑
10
和PM
10+
颗粒物在304不锈钢表面形成的腐蚀层SEM
‑
EDS分析结果图；
[0031]图17～18为颗粒物与碱金属盐腐蚀后304不锈钢腐蚀层XRD图谱。
具体实施方式
[0032]下面将结合本专利技术实施方式，对本专利技术实施方式中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本专利技术一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本专利技术中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本专利技术保护的范围。
[0033]本申请实施例提供了一种无机盐颗粒在固废物焚烧过程中作为高温抑制剂抑制固废物焚烧的产本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.无机盐颗粒在固废物焚烧过程中作为高温抑制剂抑制固废物焚烧的产物对焚烧炉的腐蚀的应用，所述无机盐颗粒包括高岭土、CaCO3、TiO2中的至少一种。2.如权利要求1所述的应用，其特征在于，所述无机盐颗料的添加量为固废物质量的3～7％。3.一种模拟抑制固废物焚烧过程中产物对焚烧炉的腐蚀的方法，其特征在于，包括以下步骤：在不锈钢表面覆盖灰颗粒，然后再将不锈钢置于马弗炉中于500～1200℃下加热，并检测其腐蚀情况；其中，灰颗粒...

【专利技术属性】
技术研发人员：王贲，孙路石，徐延鹏，杨武，李威，张弘，贝雷，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：