随着中国经济的快速发展,城市化进程的不断推进,城市规模不断增大,城市的人口也在不断增多,随之而来的生活垃圾也日益增加。垃圾焚烧发电技术由于其满足垃圾处理的资源化、无害化、减量化的原则,同时具有快速减容、能源回收利用等优点,正在慢慢取代传统的填埋处理方法,成为新兴的垃圾无害化处理手段。然而,由于城市生活垃圾组分复杂,垃圾焚烧产生的烟气中包含很多的腐蚀性气体,比如HCl、SO₂、H₂S等等,以及大量的低熔点的碱金属盐颗粒如Na、K盐,这些腐蚀性气体和碱金属盐在受热面上沉积,从而造成垃圾焚烧受热面的高温腐蚀、积灰和结渣等现象的发生。而随着锅炉参数的不断提高,垃圾焚烧锅炉受热面的腐蚀、积灰和结渣现象越来越严重,甚至会造成受热面爆管。针对上述问题,本文通过在实验室模拟垃圾焚烧炉内烟气环境设计正交实验,探究各因素对受热面的腐蚀影响规律,并根据正交实验结果对各因素影响效果由大到小进行排序。在实验室研究的基础之上,对垃圾焚烧炉进行现场腐蚀采样分析,探究各高温受热面腐蚀状况,研究腐蚀层表面结构和元素组成。并对实验室腐蚀增重结果进行了拟合,建立了各工况灰色系统模型以及回归模型,确定了腐蚀量与温度、金属材料、HCl浓度、SO₂浓度以及O₂浓度的关系。主要结论如下:对温度、金属材料、HCl浓度、SO₂浓度和O₂浓度五个因素对腐蚀增重的影响做了正交实验,得出以下规律:根据显著性可以给各因素对指标的影响排序,从大到小依次为温度、金属材料、SO₂浓度、O₂浓度、HCl浓度;喷涂材料的抗腐蚀性能与环境因素有关,但是由于四组实验的实验条件完全不同,不能完全断定哪个因素起决定性作用;以Inconel686、Inconel625、Inconel622作为堆焊层,12Cr1MOV作为基材的材料腐蚀增重率还是有很明显差异的;可以认为现有三种材料的抗腐蚀性能由高到低的顺序为Inconel622,Inconel625,Inconel686。现场采样分析结果表明,高温再热器发生腐蚀的主要形式是S的高温腐蚀,产物多为金属的硫酸盐等,构成低熔点的共晶硫酸盐混合物,而高温过热器发生的腐蚀主要形式的为Cl的高温腐蚀,主要产物为FeCl₂、CaCl₂等;低温再热器发生的腐蚀主要形式为金属Fe的氧化腐蚀,主要产物为Fe₂O₃等,垃圾焚烧炉中的S和Cl的存在会导致相应的腐蚀反应发生,这与温度有关,受热面温度在520℃-610℃（高温再热器温度区间）主要发生Cl腐蚀,在600℃-670℃（高温过热器温度区间）温度范围内主要发生S腐蚀,同时S、Cl可能存在相互抑制腐蚀发生的作用;垃圾焚烧烟气中的碱金属元素K对于Cl腐蚀的发生有一定的促进作用;S、Cl腐蚀反应的发生,可能与氧化层上的裂缝或孔隙有关,腐蚀元素直接通过裂缝或者孔隙与金属基体发生反应。利用灰色系统理论对实验室正交实验每个工况的测量结果都进行了拟合,分别通过GM（1,1）模型和灰色线性回归模型方法对实验数据进行拟合,并综合拟合结果选取最佳的模型;最后通过EXCEL的回归拟合建立了各种工况下最终腐蚀增重结果的非线性回归预测模型,得到的相关系数为0.96,模型相对误差的平均值为14%,模型拟合度较高。