焚烧已经成为当前我国城市生活垃圾处理处置最主要的方式。然而焚烧过程中释放的腐蚀性物质会造成炉内受热面的腐蚀,影响锅炉的安全稳定运行。应用耐腐蚀涂层对受热面进行表面强化是缓解炉内受热面高温腐蚀的有效措施。针对复杂的炉内环境,采用不同技术和材料制备的涂层在复杂垃圾焚烧炉内环境中的适用性尚不明晰。本文选用等离子堆焊（PTA）、电弧喷涂（TWAS）及超音速火焰喷涂（HVOF）等技术制备了10种Ni Cr基和Fe Cr基涂层,研究了制备技术和材料对涂层基本特性和耐腐蚀性能的影响,综合采用实验室实验与实际垃圾焚烧炉内实验评估了不同涂层对当前及高参数发展条件下炉内环境的适用性并揭示了涂层的耐腐蚀机理。主要内容及结论如下:等离子堆焊和超音速火焰喷涂制备涂层过程中材料的氧化程度显著低于电弧喷涂,电弧喷涂涂层中含有更多的氧化物。等离子堆焊涂层和超音速火焰喷涂涂层的组织较为均一且致密,涂层的结合强度均在70 MPa以上,抗热震性能优异。而电弧喷涂涂层的微观形貌呈现出丰富的纹理结构,且孔隙率更大（2-7%）,涂层的结合强度介于30-60 MPa,在抗热震性能测试中会发生翘起、起皮剥落等失效行为。综合来看,相比电弧喷涂涂层,等离子堆焊涂层和超音速火焰喷涂涂层在微观组织结构、结合强度及抗热震性能等方面均具有更优越的性能,可以认为等离子堆焊和超音速火焰喷涂涂层可能具有更好的耐腐蚀性能。腐蚀温度在450-650 ℃时,涂层试样均能够对锅炉钢起到良好防护效果,并且不同涂层的耐腐蚀性能差异随温度升高而增大。从技术方面来看,三种技术制备的涂层在450 ℃时都具有优异的耐腐蚀性能,此时可优先选用低经济成本的电弧喷涂涂层。温度高于550 ℃时,由于腐蚀渗透和结合面处的氧化腐蚀,电弧喷涂涂层易于从基体上脱落,组织结构致密的等离子堆焊涂层和超音速火焰喷涂涂层仍具有良好适用性。从材料组分来看,随着Cr含量从7.7%增加到21.6%,Ni/Cr比从10.0下降到3.0,涂层的耐腐蚀性能线性增强。高Cr含量和低Ni/Cr比促进Cr在腐蚀层中富集,形成的致密富Cr氧化膜能够抑制腐蚀的发生,并增强氧化膜的热稳定性。此外,涂层的灰粘附力对涂层高温腐蚀的影响在450-550 ℃更明显,灰粘附力与涂层腐蚀程度呈正相关。而600-650 ℃涂层的不同涂层的灰粘附力差异较小,温度对腐蚀的影响增强,灰粘附力与腐蚀增重的关联性减弱。在实际垃圾焚烧炉内,三种技术制备的NiCr涂层在管内工质温度为350-420 ℃的低温过热器区域均表现出了良好的耐腐蚀应用效果。在管内工质温度为380-450 ℃的高温过热器区域,服役2700 h后换热管迎风面的电弧喷涂涂层全部从基体上脱落,超音速火焰喷涂涂层局部区域也存在严重的涂层损耗,腐蚀性烟气沿涂层孔隙渗透腐蚀是二者腐蚀破坏的重要因素。等离子堆焊涂层孔隙率仅为0.17%,同时表面生成的富Cr氧化层结合紧密,抑制了腐蚀渗透过程。整体来看,等离子堆焊涂层耐腐蚀应用性能最佳,电弧喷涂涂层最差。烟气沿孔隙的渗透加剧了涂层在实际垃圾焚烧炉内的腐蚀,通过优化制备工艺增加涂层致密程度以及采用封孔处理等能够遏制烟气向内部渗透,进一步增强涂层的耐腐蚀应用性能。综上所述,应用耐腐蚀涂层能够对垃圾焚烧炉内受热面起到良好的腐蚀防护作用。与电弧喷涂涂层相比,等离子堆焊涂层和超音速火焰喷涂涂层的适用温度高,耐腐蚀性能更强。提高涂层材料中的Cr含量并降低Ni/Cr比能够增强涂层的耐腐蚀性能。本论文对涂层在垃圾焚烧炉内受热面腐蚀防护应用和高性能耐腐蚀涂层材料的开发具有积极的指导意义和参考价值。