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生活垃圾焚燒爐的超音速火焰噴涂技術(shù)具有焰流溫度相對(duì)較低、粒子飛行速度快等特點(diǎn),在制備高致密度低氧含量的金屬合金和金屬陶瓷涂層方面有較為明顯的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。而涂層致密性和涂層組織均勻性對(duì)涂層的抗熱腐蝕能力影響顯著,正是由于超音速火焰噴涂在制備高質(zhì)量金屬涂層方面的優(yōu)勢(shì),使得其成為國(guó)外研究垃圾焚燒爐管壁防護(hù)的首l選和主推技術(shù)。在取得大量研究成果的同時(shí),也在實(shí)際工程中獲得了較大范圍的推廣應(yīng)用,大幅提高和延長(zhǎng)了垃圾焚燒爐中水冷壁和過(guò)熱器等熱交換部件的服役穩(wěn)定性和維修更換周期,尤其是在過(guò)熱器等高溫部件的表面防護(hù)方面表現(xiàn)較為優(yōu)異,有效解決了傳統(tǒng)表面堆焊技術(shù)在高溫?zé)岣g防護(hù)中的不足。
目前,研究開發(fā)和使用的噴涂材料同樣以Ni基合金為主,包括Ni80Cr20、Ni50Cr50、Ni-18Cr-5Fe-5Nb-6Mo、Ni-17Cr-4Fe-3.5B-4Si、Cr3C2-NiCr等。其中,Cr是蕞主要的合金元素,服役時(shí)涂層表面生成的Cr2O3在該類腐蝕環(huán)境和溫度下具有較高的化學(xué)穩(wěn)定性及保護(hù)性,能夠有效阻礙腐蝕介質(zhì)向涂層內(nèi)部的滲透,而生成的尖晶石結(jié)構(gòu)相(NiCr2O4)也對(duì)涂層耐蝕性起到了有益的促進(jìn)作用。然而,盡管超音速火焰噴涂在涂層性能方面表現(xiàn)較為出眾,但其工藝成本也極為昂貴,包括設(shè)備投入較大、耗損配件更換頻繁、氣體消耗量驚人、粉末質(zhì)量要求較高以及涂層沉積率較低等,這在很大程度上限制了其在實(shí)際使用中的進(jìn)一步推廣,尤其是成本要求更為苛刻的國(guó)內(nèi)l市場(chǎng)。因此,在難以改變超音速火焰噴涂工藝成本高昂的現(xiàn)狀下,尋求適宜的替代技術(shù)也是垃圾焚燒爐管壁熱腐蝕防護(hù)的發(fā)展趨勢(shì)之一。
由于生活垃圾焚燒爐處理速度快,占地面積少,減量化和無(wú)害化效果顯著,因此,在我國(guó)用地緊張、生活垃圾處理壓力大的城市率l先得到了應(yīng)用。生活垃圾焚燒技術(shù)發(fā)展很快,城市生活垃圾處理、處置中該技術(shù)所占的比重也越來(lái)越大。垃圾焚燒爐目前,飛灰處置的常用方法有:
(1)經(jīng)過(guò)適當(dāng)處置后進(jìn)入危險(xiǎn)廢物填埋場(chǎng)進(jìn)行蕞終處置;
(2)固化穩(wěn)定化。水泥固化、瀝青固化、熔融固化技術(shù)、化學(xué)藥劑固化穩(wěn)定化等,經(jīng)過(guò)固化穩(wěn)定化處理后的產(chǎn)物,如滿足浸出毒性標(biāo)準(zhǔn)或者資源化利用標(biāo)準(zhǔn),可以進(jìn)入普通填埋場(chǎng)進(jìn)行填埋處置或進(jìn)行資源化利用;
(3)將飛灰中的重金屬提取。酸提取、堿提取、生物及生物制劑提取等,經(jīng)過(guò)重金屬提取后的飛灰和重金屬可以分別進(jìn)行資源化利用。上述飛灰處理方法中的大部分已經(jīng)實(shí)際應(yīng)用于生活垃圾焚燒廠,并取得一定的效果。