为垃圾焚烧炉而生，新一代防腐技术低温微熔焊助力行业提质增效

高参数垃圾焚烧发电工艺下，行业痛点凸显

  2008年以后，随着国民生产生活水平的提高，垃圾源头分类逐步完善，垃圾热值逐年增加，垃圾焚烧技术日渐成熟，大型垃圾焚烧企业的锅炉参数不断提高，高温次高压的高参数发电技术逐渐受到重视。

  与此同时，垃圾焚烧过程中产生的烟气成分日益复杂，烟气中含有大量的酸性气体和碱性氧化物，对锅炉水冷壁、过热器等受热面造成严重腐蚀。而不断提升的锅炉参数，使得受热面壁温升高，将进一步加剧余热锅炉受热面的腐蚀，由此也对垃圾焚烧发电设备的耐高温腐蚀提出了更高的要求。

  然而以Inconel625作为防腐涂层的堆焊技术，在垃圾焚烧参数提高后，越来越表现出其局限性。微熔科技董事长兼总经理何水法表示，625这种材料耐温是420度，目前在次高压炉上面使用问题不大，但随着垃圾热值和锅炉参数的提高，锅炉运行时介质温度也将提高，一旦管壁温度超过420度，Inconel625的涂层机械性能就下降，就会出现涂层腐蚀的现象，进而影响其使用寿命。随着越来越多高参数余热锅炉的投入使用，堆焊技术已经无法起到对锅炉排放管道的防腐作用，而且管道每隔一段时间就要更换一次，缩短设备的使用寿命，增加处理成本，致使设备运营和维护费用大大增加，成为了制约行业发展的一大瓶颈。

  对此，微熔科技总工程师吴金土结合国内外垃圾焚烧炉堆焊防腐技术的实际运行数据，为垃圾焚烧企业算了一笔账。使用该防腐手段，在焚烧炉正常运行情况下，我们国内企业每年的腐蚀量多在0.3mm-0.35mm之间，按照每年腐蚀量0.4mm计算，5年下来涂层至少要达到两个毫米。而且Inconel625材料本身价格就很高，按照厚度两个毫米算的话，每平米的成本也要在万元以上。

  吴金土认为，堆焊的本质其实是一种消极的防腐手段，Inconel625这种材料最初也是美国应用于航空航天方面耐磨耐高温材料，它不是专门针对垃圾炉的烟气腐蚀的解决方案，只是拿它来缓解锅炉的腐蚀，延长运行的周期而已。

  低温微熔焊，为垃圾焚烧锅炉而生的新一代积极防腐技术

  针对垃圾焚烧炉的抗腐蚀及抗磨损，杭州微熔科技自行研发了“低温微熔焊”新工艺。在微熔科技负责人何水法看来，这是完全不同于当前市场上广泛使用的Inconel625堆焊工艺的一种全新的积极防腐手段。

何水法介绍，微熔科技主要围绕四个方面的原则，从材料配方和加工工艺两方面入手对这一新工艺进行研发。一要做到不伤害母材原有的机械性能;二要保证微熔焊层的安全性，要保证它能够可靠保护母材不被伤害;三是要适应锅炉高温运行特性;四是在工艺上要保证微熔焊层的完全一致性。

  同时，这一工艺的命名也是紧扣工艺技术本身，所谓“低温”，就是在施工过程当中，涂层是熔覆上去的，要使涂层熔点温度在材料的正火温度以下，以保证在微熔焊时不伤害母材原有的机械性能;“微熔”则是指涂层与母材的熔深很浅，只有0.02mm-0.05mm，与目前广泛使用的堆焊相比，其熔深在1mm左右，微熔只有零点零几的熔深，不伤及母材，不会影响锅炉本身的承载能力;“焊”则是形容的涂层与母材的结合方式，是微冶金加扩散的结合方式，结合力为350MP左右，保证涂层在使用过程中不会应应力和外力冲刷等而出现起皮、脱落等现象。何水法表示，“低温微熔焊”这一工艺实际上就是“低温+微熔+焊”。

  在材料配方上，微熔科技以“镍”作为基材，辅以其他元素，组成合金层，该合金层抗酸碱腐蚀性能好，熔点温度控制在850°C左右，确保母材不起变化;在材料的耐高温方面，结合垃圾焚烧厂实际运行数据，高温高压锅炉的蒸汽温度是540°C左右，再加上粘壁温50°C左右管壁温度为590°C左右，据此，微熔科技研发出耐温600°C的材料，解决了Inconel625耐温只有420°C，无法应对锅炉参数提高后的耐腐蚀困境;在工艺流程方面，微熔科技采用全智能自动化的操作工艺，保证了整个微熔焊层的一致性，同时采用反变法和夹持法等手段来防止热变形，为防止涂层表面出现积灰结焦现象，微熔科技通过工艺流程控制，提高表面光洁度到5级以上，极大降低了炉膛堵灰的概率。

  目前，针对不同的使用场合，微熔科技研发了X-1、X-2、X-3三大系列的材料，X-1主要适用于抗酸碱的腐蚀的场合;X-2主要是抗磨损的系列，硬度为HRC60左右，可应用于循环流化床等垃圾焚烧炉;X-3则面向既有腐蚀又有磨损的场合。

  何水法总结道，与目前用于垃圾焚烧锅炉抗腐蚀及抗磨损的主要技术，如热喷涂、超音速喷涂;堆焊;激光熔敷、感应重熔等技术工艺相比，低温微熔焊优势显而易见：它是一种积极的防腐手段，是针对锅炉特性而研发的材料，只需要0.5mm厚度的微熔层就能质保五年;与喷涂技术有5%-8%孔隙率不同，低温微熔焊材料孔隙率为零，可以完全隔绝母材与腐蚀性气体;微熔焊层与母材为冶金结合，结合力强;熔深浅，不伤及母材;最为重要的是，加工成本较低，只有Inconel625堆焊的一半左右。

“现在行业面临国补退坡，各大焚烧企业必须严控投资运营成本，而解决的出路就是要增加电厂的发电效率，减少运行维护成本。与堆焊工艺相比，大的垃圾焚烧炉，一台炉子的防腐涂层就要做一两千平米，运用低温微熔焊工艺一台炉子就可以减少几百万的成本。”何水法表示。

  锅炉行业老兵领队 防腐效果让市场应用说话

  卓越的技术工艺背后是一群深谙行业和技术工艺的老兵在操盘。杭州微熔科技有限公司创建于1985年，是国内为数不多的专门从事设备耐腐蚀耐磨损材料研发、生产销售以及表面工程技术的专业技术型企业，多年来，杭州微熔科技在各大垃圾焚烧企业(如光大环境、深能环保、温州伟明、中节能环保等)、知名锅炉厂以及大型发电厂拥有着大批忠实的客户群体。

  微熔科技总工程师吴金土退休前就职于杭锅集团，他曾经手过国内多家大型垃圾焚烧厂的第一套锅炉设备，包括光大环境的第一套的次高压炉，绿色动力廊坊项目的第一台次高压炉，深能环保武汉新沟项目上的第一套次高压炉，广州李坑项目中上线的国内第一套次高压炉，深圳清水项目配套的国内第一台垃圾炉等均出自吴老之手。在行业沉浸多年，吴金土亲眼见证了垃圾焚烧锅炉防腐技术行业的逐步发展。

  垃圾焚烧的初级阶段，当时防腐手段多采用热喷涂，这种方式与当时低热值垃圾和锅炉参数低的现实情况相适应;2008年以后垃圾热值和锅炉参数提高，早期喷涂防腐技术时常出现涂层脱皮和锅炉腐蚀严重的情况，当时国内没有新型的防腐手段，只能借用国外的堆焊技术，以延缓锅炉腐蚀年限，此为第二阶段;现如今，垃圾焚烧行业步入大型化、高参数化和垃圾高热值时代，就要有更加先进的防腐手段来满足垃圾焚烧设备的防腐要求，确保锅炉压力设备的安全性，低温微熔焊就是第三阶段的防腐新技术。

  纵观行业发展过程，吴金土认为，垃圾焚烧发电厂的发电效率要上去，提高锅炉参数是一个便捷的方法，中压锅炉的发电效率不如次高压锅炉，次高压锅炉不如高压锅炉，高压锅炉不如超高压锅炉，随着锅炉的强度、运行温度不断提高，防腐蚀手段也要与时俱进。微熔科技研发的第三代的防腐技术，是适应新时代的行业需求的。“我对微熔科技信心很足，垃圾焚烧的防腐手段最终还得往这个方向来。”吴老说。

  目前该技术也在市场应用中得到效果验证，天津威立雅公司自2013年采用低温微熔焊工艺，至今还在使用，且无一台锅炉出现腐蚀现象;深能环保宝安电厂2015年使用该技术至今，实测显示，目前微熔层厚度仅减薄了0.1mm-0.2mm;温州伟明自2017年采用该防腐技术，截至目前有50台左右锅炉设备在运行中，反响良好……