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摘要
城市垃圾的处置已成为全球各国及各地政府面临的最严峻的城市问题之一,垃圾焚烧作为重要的处理手段,不仅可以达到减容减重的目的,而且还可以实现能量的梯级利用,实现垃圾资源效益的最大化。垃圾焚烧炉作为一种垃圾焚烧过程中的关键设备,使用过程中垃圾物化特性、焚烧温度、烟气成分等因素均会对垃圾焚烧炉关键服役材料的寿命造成一定的影响。因此,研究开发耐高温、耐腐蚀、长寿命的关键服役材料是保证垃圾焚烧炉正常有序运转以及安全生产的关键。典型的垃圾焚烧炉关键服役材料有耐火材料、金属管壁面涂层材料、烟气处理材料等。近年来,随着垃圾焚烧炉向大型化、自动化方向发展,现有的普通耐火材料很难满足垃圾焚烧炉用耐火性能的要求,因此垃圾焚烧炉对耐火材料的选择提出了更高的特殊要求。当前焚烧炉用耐火材料的研究主要围绕垃圾焚烧炉不同部分及不同焚烧气氛条件下耐火材料的特殊要求,进行含铬耐火材料抗蚀性能的研究以及以碳化硅为代表的无铬化耐火材料的研发。垃圾焚烧过程产生大量富含酸性腐蚀性气体及卤盐的飞灰颗粒,极易对焚烧炉金属管壁造成严重侵蚀,因此学者和企业积极开发抗腐蚀性涂层防护材料。当前的研究主要集中在堆焊涂层防护材料、热喷涂防护材料以及激光熔覆防护材料的研发。垃圾焚烧烟气的无害化处置,也是垃圾焚烧技术开发以及关键服役材料研究的重点问题,当前的研究主要集中在烟气脱N、脱S催化剂材料的开发、烟气处理用除尘过滤材料的研制,尤其是耐高温耐腐蚀新型纤维材料的长寿化设计。本文根据典型垃圾焚烧炉类型及其特点,综述了垃圾焚烧炉关键服役所需的耐火材料、金属管壁面涂层材料、烟气处理材料等垃圾焚烧炉关键服役材料的研究进展,提出了目前研究和应用中面临的问题,并展望了未来的发展趋势,以期为我国垃圾焚烧炉关键服役材料进一步应用和推广提供有益的参考。
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