垃圾焚燒飛灰因含有氯化物、重金屬(如鉛、鎘)及酸性氧化物(如SO₃)等腐蝕性成分,在輸送過程中會(huì)對(duì)真空上料機(jī)的金屬部件、密封件及管道造成嚴(yán)重腐蝕,影響設(shè)備壽命和運(yùn)行穩(wěn)定性。針對(duì)這一問題,真空上料機(jī)的防腐蝕方案需從材質(zhì)選擇、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、表面處理及運(yùn)行維護(hù)等多維度綜合設(shè)計(jì),具體如下:
一、核心接觸部件的耐腐材質(zhì)升級(jí)
主體結(jié)構(gòu)材質(zhì)優(yōu)化
與飛灰直接接觸的料斗、輸送管道、過濾器外殼等部件,需選用耐腐蝕性更強(qiáng)的材料替代傳統(tǒng)碳鋼或普通不銹鋼。例如:
優(yōu)先采用雙相不銹鋼(如2205)或超級(jí)奧氏體不銹鋼(如904L),這類材料含高鉻(20%以上)、鉬(2%-4%)及氮元素,能在飛灰的氯化物環(huán)境中形成穩(wěn)定鈍化膜,抵抗點(diǎn)蝕和縫隙腐蝕;
對(duì)于腐蝕性極強(qiáng)的工況(如飛灰中Cl⁻濃度超過10000ppm),可采用非金屬材料如高密度聚乙烯(HDPE)、聚丙烯(PP)或聚四氟乙烯(PTFE)制作料斗和管道,其化學(xué)惰性可完全耐受酸堿腐蝕,但需注意增強(qiáng)結(jié)構(gòu)剛性以應(yīng)對(duì)真空負(fù)壓。
密封件與易損件的耐腐選型
傳統(tǒng)橡膠密封件(如丁腈橡膠)易被飛灰中的酸性成分侵蝕老化,需替換為耐化學(xué)腐蝕的材料:
密封墊片、O型圈選用氟橡膠(FKM)或全氟醚橡膠(FFKM),二者對(duì)強(qiáng)酸、強(qiáng)堿及有機(jī)溶劑的耐受性遠(yuǎn)優(yōu)于普通橡膠,且在高溫(飛灰輸送常伴隨50-80℃余熱)下仍能保持彈性;
過濾器濾材采用聚四氟乙烯覆膜濾布或不銹鋼燒結(jié)網(wǎng)(316L材質(zhì)),前者可防止飛灰顆粒堵塞濾孔并抵抗腐蝕,后者則兼具耐腐性和耐磨性,適合高濃度飛灰輸送。
二、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的防腐蝕細(xì)節(jié)
避免“腐蝕死角”的結(jié)構(gòu)優(yōu)化
料斗、管道的內(nèi)壁設(shè)計(jì)為光滑圓角過渡,消除直角、凹槽等易積灰的區(qū)域 —— 飛灰堆積會(huì)導(dǎo)致局部濃差腐蝕(如氯化物富集引發(fā)的孔蝕),光滑表面可減少殘留并便于清潔;
法蘭連接部位采用榫槽式密封結(jié)構(gòu),而非平面對(duì)接,確保密封件完全包裹接合面,阻止飛灰顆粒進(jìn)入縫隙形成縫隙腐蝕;同時(shí),螺栓選用哈氏合金或鈦合金材質(zhì),避免與飛灰接觸后發(fā)生電偶腐蝕。
防沖刷與腐蝕協(xié)同設(shè)計(jì)
飛灰在高速氣流帶動(dòng)下會(huì)對(duì)管道彎頭、進(jìn)料口等部位產(chǎn)生沖刷磨損,而磨損后的表面更易被腐蝕介質(zhì)侵入。因此,在這些“高沖刷區(qū)”可采取:
增加壁厚或內(nèi)襯耐磨陶瓷(如氧化鋁陶瓷),陶瓷不僅硬度高(莫氏硬度9級(jí)),且化學(xué)穩(wěn)定性優(yōu)異,可同時(shí)抵抗沖刷和腐蝕;
采用大曲率半徑彎頭(曲率半徑≥5倍管徑),降低飛灰在轉(zhuǎn)彎處的流速和沖擊力,減少局部磨損。
三、表面處理與涂層防護(hù)
對(duì)于無法完全替換為耐腐材質(zhì)的部件(如驅(qū)動(dòng)電機(jī)外殼、閥門閥體),需通過表面處理增強(qiáng)抗腐蝕性:
對(duì)金屬部件進(jìn)行電鍍處理,如鍍硬鉻(厚度50-100μm)或化學(xué)鍍鎳磷合金,形成致密的鈍化層,阻擋飛灰中腐蝕性離子的滲透;
噴涂防腐涂層,如聚脲彈性體或乙烯基酯樹脂涂層,這類涂層附著力強(qiáng)、耐化學(xué)性優(yōu)異,可覆蓋設(shè)備外表面及非關(guān)鍵內(nèi)表面,尤其適合復(fù)雜結(jié)構(gòu)件的防護(hù)。涂層厚度需控制在200-500μm,并確保無針孔、氣泡,避免局部腐蝕隱患。
四、運(yùn)行過程中的腐蝕控制
工藝參數(shù)優(yōu)化
控制輸送氣流的濕度:飛灰中的氯化物在潮濕環(huán)境下會(huì)形成電解液,加速電化學(xué)腐蝕,因此需通過預(yù)熱或干燥處理降低氣流濕度(相對(duì)濕度≤60%);
避免輸送系統(tǒng)長(zhǎng)期處于負(fù)壓過高狀態(tài)(真空度通常控制在-0.04至-0.06MPa),過高負(fù)壓會(huì)加劇腐蝕性氣體(如 HCl)在設(shè)備縫隙中的滲透。
定期清潔與維護(hù)
每次停機(jī)后,用中性清洗劑(如碳酸鈉溶液)沖洗設(shè)備內(nèi)部,清除殘留飛灰(尤其是氯化物結(jié)晶),再用清水沖洗并干燥,避免腐蝕介質(zhì)長(zhǎng)期附著;
定期檢查密封件、涂層及鈍化層的完整性,發(fā)現(xiàn)破損及時(shí)更換或修補(bǔ),例如對(duì)局部涂層剝落處,先打磨除銹,再補(bǔ)涂相同類型的涂層。
通過上述方案,真空上料機(jī)可在垃圾焚燒飛灰的腐蝕性環(huán)境中形成“材質(zhì)耐腐-結(jié)構(gòu)防積-涂層防護(hù)-運(yùn)行控腐”的多重防護(hù)體系,有效延緩腐蝕速率,延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命,保障飛灰輸送過程的穩(wěn)定性與安全性。
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