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燃煤电厂在应用低氮燃烧技术后,锅炉水冷壁可能会由于局部贫氧气氛燃烧形成高温腐蚀,严重影响机组的运行安全性和可靠性。针对低氮燃烧燃煤锅炉开发对应的水冷壁抗高温腐蚀防护方法具有重要的理论和应用价值。本文在水冷壁基材表面分别制备了Ni-Cr合金涂层和Al-Si-Cr陶瓷涂层,通过高温腐蚀实验考察两种涂层抗高温腐蚀性能;同时,将两种涂层应用到某300MW机组贫煤锅炉的现场,进一步对其在实际锅炉运行条件下抗高温腐蚀性能进行了验证和分析。本文首先对两种涂层进行了高温还原性气体腐蚀实验,腐蚀环境为CO/SO2/H2S/HCl还原性腐蚀气氛,并通过X射线荧光光谱（XRD）、X射线衍射（XRF）、扫描电镜能谱（SEM/EDS）对腐蚀前后涂层的横截面形貌和元素组成进行了分析。研究结果表明:Al-Si-Cr陶瓷涂层由尖晶石氧化物构成,结构致密,涂层与水冷壁基材的结合紧密,其致密氧化物可有效阻止气氛中含S、Cl腐蚀气体的渗透、迁移;Ni-Cr合金涂层主要由耐腐蚀Cr2O3氧化层和镍铬合金构成,但内部存在孔隙等缺陷形成的“扩散通道”,导致腐蚀气体向涂层内部渗透并破坏涂层。在相同高温气相腐蚀条件下,Ni-Cr合金涂层的腐蚀速率约为Al-Si-Cr陶瓷涂层的2倍。其次,在还原性气氛中对两种防护涂层进行了高温硫酸盐腐蚀实验,其实验结果表明:Al-Si-Cr涂层的抗高温硫酸盐腐蚀性能来源于Al、Si、Cr元素组成的致密惰性氧化膜,但由于内部热应力的释放会产生裂缝等缺陷,会使硫酸盐渗入涂层内部导致耐腐蚀性能降低;Ni-Cr合金涂层其抗高温硫酸盐腐蚀性能来源于Cr2O3氧化膜,虽然腐蚀介质能通过涂层内部缺陷腐蚀破坏氧化膜,但腐蚀速率较低,具有良好的抗硫酸盐腐蚀效果。在相同高温硫酸盐腐蚀条件下,Al-Si-Cr陶瓷涂层的腐蚀速率约为Ni-Cr合金涂层的1.5倍。最后,将Ni-Cr合金涂层和Al-Si-Cr陶瓷涂层应用于了某300MW机组低氮燃烧锅炉水冷壁,电厂实际应用近一年的结果表明:低氮燃烧锅炉水冷壁高温腐蚀主要由腐蚀性气体及硫化物引起,烟气中的气相H2S和活性[S]原子等腐蚀介质可以渗透涂层表面的含硫沉积层,并与涂层氧化膜发生反应,进而渗透至金属基材,导致Ni-Cr合金涂层的失效;Al-Si-Cr陶瓷涂层由于Al、Si、Cr等元素构成的惰性氧化层结构致密,孔隙缺陷少,抗高温腐蚀性能和防结焦性能优于Ni-Cr合金涂层。