焚燒爐內(nèi)由于垃圾燃料中含有大量的氯、堿金屬、重金屬等元素，燃燒時(shí)會(huì)產(chǎn)生CL2、HCL 等腐蝕性氣體以及含CL類和含S類的堿性，重金屬熔融鹽，這些物質(zhì)可以在自催化的作用下對(duì)管道進(jìn)行強(qiáng)烈腐蝕導(dǎo)致管壁厚度減薄甚至產(chǎn)生嚴(yán)重的爆管后果。
焚燒爐運(yùn)行的高溫環(huán)境下，氯氣氛導(dǎo)致的腐蝕稱為“活性腐蝕”，其腐蝕機(jī)理可通過如下過程理解。CL可以CL2或 HCL形式存在，與基體或耐火材料中的Fe元素反應(yīng)生成FeCL2。由于低氧分壓，F(xiàn)eCL2以氣態(tài)形式存在，并往外擴(kuò)散至外表面，在高氧分壓環(huán)境下，被氧化為 Fe2O3，并重新生成CL2。以上過程完成一個(gè)循環(huán)CL2通過以上過程重復(fù)。當(dāng)耐火層為Cr2O3 或 Al2O3 時(shí)，以上過程類似，但反應(yīng)速率慢。垃圾焚燒環(huán)境存在堿性鹽、重金屬鹽成分。混合鹽導(dǎo)致其熔點(diǎn)顯著降低至200~400℃溫度區(qū)間。通過如下反應(yīng)置換出CL2，后續(xù)高溫熔融鹽與上述氯腐蝕機(jī)理類似。
2KCl(s)+SO2(g)+1/2O2(g)+H2O(g) → K2SO4(s)+2HCl(g)
2KCl(s)+SO2(g)+O2(g) → K2SO4(s)+Cl2(g)
垃圾焚燒爐中可能存在硬質(zhì)顆粒高速撞擊受熱面管壁，即發(fā)生沖刷磨損，從而導(dǎo)致管壁減薄 。尤其在腐蝕嚴(yán)重環(huán)境中，腐蝕產(chǎn)物在管外壁附著力差，更容易被硬質(zhì)顆粒高速?zèng)_刷而產(chǎn)生塊體剝落。剝落后新鮮表面 進(jìn)一步被腐蝕，從而產(chǎn)生腐蝕 - 磨損 - 腐蝕的循環(huán)復(fù)合作用而加速管壁減薄。
耐火材料防護(hù)采用澆注料等耐火材料屏蔽，可以在一定程度上將管材基體與焚燒腐蝕環(huán)境隔絕。然而，澆注料自身含有大量孔洞、界面，其孔隙率可高達(dá) 15~20%，這些都是氯及氯化物的快速擴(kuò)散通道。 宏觀上看管道管似乎與腐蝕環(huán)境被耐火材料隔絕。但從微觀上看，氯通過耐火材料孔隙擴(kuò)散至管表面，其表層也很可能被氯氣腐蝕。此外，涂覆澆注料顯著影響換熱，從而影響鍋爐運(yùn)行的熱效率。
熱噴涂是采用一定的熱源，將耐火材料或其復(fù)合物，通過高壓氣體的作用，將高速撞擊構(gòu)件表面，從而形成具有耐磨、防腐等性能的功能涂層。具體到爐管受熱面，要求易于爐膛內(nèi)現(xiàn)場(chǎng)施工，涂層材料性價(jià)高，涂層質(zhì)量穩(wěn)定。電弧噴涂滿足這些需求，是最為合適的工藝。