Ứng dụng hàn bề mặt hợp kim gốc Niken trong nhà máy điện đốt rác thải

Phát điện đốt chất thải là một cách hiệu quả để xử lý chất thải gia đình. Do sự phức tạp và không đồng nhất của thành phần chất thải, các loại khí ăn mòn cao như clorua và sunfua sẽ được sản xuất trong quá trình đốt. Khí thải lò thải chủ yếu bao gồm HCl và SO2, và hàm lượng HCl cao hơn đáng kể so với SO2, do đó ăn mòn clo là ăn mòn quan trọng nhất trong nhà máy điện đốt chất thải.

Clo có xu hướng xuất hiện trong lò đốt ở dạng khí HCl, Cl2, và các clorua kim loại như KCl, NaCl, ZnCl2 và PbCl2. Ngoài sự ăn mòn trực tiếp pha khí, sự lắng đọng muối clorua kim loại nóng chảy thấp và bề mặt của màng oxit kim loại Tính khử sẽ phản ứng với nhau, dẫn đến ăn mòn ma trận kim loại. Chúng cũng cùng với các muối vô cơ khác trong cặn khí thải hình thành trên thành trong quá trình ăn mòn muối nóng chảy ở nhiệt độ cao, trong bụi - cục bộ kim loại lỏng, hình thành môi trường ăn mòn điện hóa. Sự khuếch tán ăn mòn tiếp tục tạo thành một lớp màng oxit bên ngoài lỏng lẻo trên bề mặt bên ngoài của clorua nóng chảy. Do tốc độ khuếch tán của các ion kim loại trong muối nóng chảy cao, quá trình điện hóa này ăn mòn nghiêm trọng các thành phần kim loại trong thành nước và bộ quá nhiệt của lò hơi, dẫn đến sự xuống cấp sớm và thậm chí không đạt được hiệu suất của nó.

 

Không thể bỏ qua sự ăn mòn của phần tử lưu huỳnh trên ống bề mặt gia nhiệt của lò thải. Sự ăn mòn của lưu huỳnh chủ yếu đến từ sự ăn mòn nhiệt của muối kim loại kiềm, cụ thể là Na3Fe (SO4) 3 và K3 Fe (SO4) 3. Đồng thời, một lượng lớn bột tro được tạo ra bởi quá trình đốt rác sẽ quét sạch bề mặt của ống bề mặt gia nhiệt, dẫn đến mức độ hao mòn khác nhau. Dưới tác động kết hợp của nhiều yếu tố, ống bề mặt gia nhiệt liên tục bị oxy hóa, bị ăn mòn và mòn từ bên ngoài vào bên trong, và nổ cục bộ xảy ra khi nó không chịu được áp lực của hơi nước trong đường ống.

 

Là một phương pháp sửa đổi bề mặt vật liệu nhanh chóng và kinh tế, hàn bề mặt là hàn hạt vật liệu chống ăn mòn như thép không gỉ austenit, hợp kim niken trên bề mặt bên trong của thiết bị, được sử dụng rộng rãi trong sản xuất và sửa chữa các bộ phận thiết bị công nghiệp khác nhau chẳng hạn như van, ống, phụ kiện, mặt bích, tấm, v.v. Ví dụ, hàn bề mặt của hợp kim 625 trong hệ thống phát điện đốt chất thải tạo thành một lớp chống ăn mòn và bảo vệ bề mặt bên trong của thiết bị khỏi bị ăn mòn, kéo dài tuổi thọ của thiết bị thiết bị. Vật liệu gốc pha loãng thấp và tốc độ lắng đọng cao thường được sử dụng để tối đa hóa hiệu suất của lớp phủ.

Về lý thuyết, tất cả các hợp kim chống ăn mòn có thể được hàn bề mặt như Inconel 625, Incoloy 825, C276, Monel 400, v.v. Bề mặt thép không gỉ mạ crôm-niken trong các lò phản ứng hydro hóa khác nhau có thể ngăn chặn hiệu quả sự ăn mòn hydro trên bề mặt thép. Thành bên trong của tháp tổng hợp urê được hàn bằng thép không gỉ austenit có chứa carbon cực thấp. Để giảm chi phí dự án chung, chúng tôi có thể thực hiện hàn bề mặt có độ dày 2-3 mm với lớp hợp kim C276, C22 hoặc 625 trên bề mặt vật liệu kim loại của tất cả các loại thiết bị và phụ kiện lớn.

Sự ăn mòn của ống bề mặt lò hơi nhiệt thải có thể được giải quyết bằng cách nổi lên một lớp vật liệu hợp kim niken chịu nhiệt độ cao trên thành ngoài của ống nồi hơi. Phương pháp hàn bề mặt truyền thống có thiệt hại nghiêm trọng đối với vật liệu cơ bản của ống nồi hơi và tốc độ pha loãng của 10% ~ 20% khó đáp ứng các yêu cầu. Hệ thống hàn CMT (Cold Metal Transfer) được điều chỉnh để làm nổi lên một lớp vật liệu Inconel 625 có khả năng chịu nhiệt độ cao và chống ăn mòn trên bề mặt lò hơi, có thể giải quyết hiệu quả vấn đề ăn mòn của ống bề mặt gia nhiệt và mở rộng dịch vụ tuổi thọ của lò hơi. Trong trường hợp vận hành tải trọng cao, tuổi thọ của ống thép có thể đạt tới hơn 5 năm và giải quyết vấn đề ăn mòn bề mặt và tro tường ống, cải thiện đáng kể hiệu suất chuyển đổi nhiệt và phát điện.