生活垃圾焚燒爐采用堆焊技術在管壁表面制備耐熱腐蝕的熔敷層是較為有效的技術手段之一,從上世紀90年代l開始已被采納并沿用至今,在早期垃圾焚燒爐水冷壁和部分過熱器的應用中均體現出了較好的防護效果。其中,應用蕞為成熟的是堆焊Inconel625合金(Ni-21Cr-9Mo-3.5Nb)、C-276M(Ni-18Cr-14Mo-4W)、HC-2000(Ni-23Cr-16Mo-1.6Cu)等。相比于熱噴涂涂層和陶瓷貼片等技術,堆焊熔覆層可以與基材形成牢固的冶金結合,組織較均勻,厚度可達幾厘米,在適當使用條件下其性能穩定性和持久防護效果具有明顯的優勢。
然而,實際施工時對焊接設備和技術的要求較高,需嚴格控制熱輸入以避免焊穿或管材變形等問題,其施工效率較低,也導致成本較高。同時,原位修復也是堆焊技術難以克服的問題,在進行二次堆焊修復時容易引起原始熔覆層組織脆化,產生裂紋并擴展至基材造成整體失效,這也造成了材料的大量浪費和使用成本的進一步提高,因此堆焊復修并不被廣泛推薦使用。
此外,研究表明Inconel625合金熔覆層的性能表現與服役溫度密切相關,在400℃以下時,其抗熱腐蝕性能較為優異且穩定;而當服役溫度達到400-420℃以上時,熔覆層則基本失去防護效果[16];若使用溫度超過540℃,熔覆層腐蝕速率甚至高達0.2μm/h。這極大地限制了堆焊Inconel625合金的應用,尤其是面對環境溫度較高的過熱器更是難以滿足使用需求。而隨著垃圾焚燒技術的不斷發展,對提高能源轉化效率、限制二次污染排放等需求也越來越高,進一步提高燃燒溫度以及降低施工成本已成為主流趨勢,因此,開發更為適宜的高l性能低成本堆焊材料是該技術所面臨的迫切需要解決的問題。
垃圾焚燒爐高分子脫硝工藝,針對大型燃煤電站鍋爐、窯爐、焚燒爐等興起的煙氣污染物超低排放技術趨勢。
在特定溫度窗口下噴入并與煙氣充分混合還原反應,使氮氧化合物的濃度控制在50~100mg/m3。這種脫硝工藝也被稱之為HNCR干法(干式)脫硝,
具有投資少,脫硝校率高,無二次污染的典型特征。
固態高分子HNCR脫硝工藝也是一種爐內脫硝工藝,其基本原理類似于傳統的SNCR方式。
高分子脫硝劑是一種高分子活性物質,
通過氣力混合然后輸送到鍋爐爐膛中,在700℃以上被機活、氣化,瞬間與NOx發生化學反應,還原成N2和H2O。
這樣,從源頭遏制了NOx的形成,達到脫硝的目的,其反應方程式為:
CnHmNs(高分子脫硝劑) + NOx =CO2 + N2 + H2O
垃圾焚燒爐工作原理:
物料送入一次燃燒室,由點火溫控燃燒機點火燃燒,根據燃燒三T(溫度、時間、渦流)原則,在一次燃燒室內充分氧化、熱解、燃燒,燃燒后產生的煙氣進入二次燃燒室再次經高溫焚化,使之燃燒更完全。而后,煙氣進入冷熱交換器,對其進行冷降溫,后由除塵器除塵,由煙囪達標排放至大氣中。燃燒后產生的灰燼由人工取出、轉移填埋。