鍋爐受熱面是實現工質物理狀態(未飽和水-過熱蒸汽)轉化的重要組成部分,包括水冷壁管,過熱器管,再熱器管和省煤器管,鍋爐受熱面噴涂技術可以說它是熱能動力電站的心臟。據不完全統計,鍋爐事故約占電站事 故的65%~75%,而由于鍋爐受熱面磨損和腐蝕導致泄漏所引發的事故又占到鍋爐事故的80%~90%, 可見認真分析鍋爐受熱面磨損腐蝕的機理并找出切實可行防范措施是有效降低電站事故發生率, 提高供電質量的根本保證,它不僅關系企業的經營、生產、安全與效益,更具有深遠的社會意義。
煤在鍋爐內部燃燒,在化學能到動能轉化的過程中,由于飛灰、灰粒在高速煙氣的帶動下具有一定的動能,當煙氣流經受熱面時,灰粒與管壁發生沖擊磨損、切削磨損、接觸疲勞磨損以及綜合磨損,使管壁受到磨損。在循環流化床鍋爐中,由于爐內固體粒子濃度、粒徑比煤粉爐要大得多,所以流化床鍋爐受熱面的磨損要嚴重得多,但爐內磨損并不是均勻,一般磨損部位有一下幾處:爐膛下部衛燃帶與水冷壁管過渡區域管壁的磨損、爐膛四周角落區域管壁的磨損、不規則管壁磨損、一般水冷壁管的均勻磨損。
鍋爐運行過程中,由于燃燒煤中硫、堿及其他有害雜質的存在,水冷壁普遍遭受高溫腐蝕。參與高溫腐蝕的危害物有燃燒過程中產生的硫化物、堿及礬鹽類,是多種化學物在各種溫度下共同對管壁進行的復雜的腐蝕過程。其中,硫化物是鍋爐高溫腐蝕的主要因素,一是煙氣中的硫化氫與管壁金屬作用產生的腐蝕,含硫物在金屬高溫下產生單原子硫,硫與管路中的鐵反應生成硫化鐵(Fe+S=FeS);二是由不可燃硫在高溫作用下生成硫酸鹽混入灰粉熔敷于管壁表面,但不再具有水冷壁管所要求的良好的高溫機械性能,實際上導致水冷壁管有用壁厚的減小,從而使有效承載能力不斷下降,由此形成腐蝕。