為以有限的垃圾資源獲取更多電力,須實現(xiàn)發(fā)電高效化。為此須獲得高溫過熱蒸汽。這樣一來,過熱器管的工作溫度就會上升,從而使曝露于燃燒爐內(nèi)的鋼材處于極苛刻的腐蝕環(huán)境和高溫環(huán)境中。即使過熱器管使用SUS310級高耐蝕不銹鋼時,管壁1年也會減薄lmm。如此強烈的腐蝕不僅是因高溫,而且還因燃氣中的氯化氫(HCl)或燃燒粉塵中的氯化物等的腐蝕所致。在這樣的高效發(fā)電中,由燃氣和粉塵所造成的高溫腐蝕確是個大問題。
在一般火電鍋爐過熱器用鋼管須有優(yōu)良的高溫強度;而垃圾燃燒發(fā)電中則較強度更重視的是高溫耐蝕性,故主要采用高耐蝕不銹鋼管。材料與設(shè)備生產(chǎn)廠家重復進行了新材料和原來材料的試驗,開發(fā)了高耐蝕性不銹鋼和堆焊合金等材料,現(xiàn)已實用于相關(guān)設(shè)備中。
在開發(fā)材料中有由日本山陽特鋼公司開發(fā)的高效垃圾發(fā)電鍋爐過熱器管材QSX5。該材料以SUS310S為基礎(chǔ),添加了3%Si,故在燃燒爐內(nèi)的高溫腐蝕環(huán)境中具有優(yōu)良耐蝕性。
在東京都的清掃工廠的實證發(fā)電試驗結(jié)果表明,QSX5顯示出與原來鋼SUS310改進材同等以上的耐蝕性:即在蒸汽溫度300~450℃,燃氣溫度630~700℃的條件下,經(jīng)2年腐蝕試驗后,QSX5管材的腐蝕(壁厚減薄)速度僅為0.6mm/a,顯示出較SUS310改進材更好的高溫耐蝕性。