生物質(zhì)燃燒過(guò)程中受熱面高溫腐蝕特性研究.pdf

1、生物質(zhì)能是清潔的可再生能源，其燃燒排放的二氧化碳等于作物生長(zhǎng)過(guò)程中光合作用所固定的二氧化碳，實(shí)現(xiàn)碳的零排放。生物質(zhì)直接燃燒發(fā)電技術(shù)是目前最成熟且應(yīng)用最廣的生物質(zhì)利用技術(shù)，但由于生物質(zhì)中含有大量的鉀、氯等元素，燃燒生物質(zhì)燃料過(guò)程中往往會(huì)引起受熱面高溫腐蝕問(wèn)題，嚴(yán)重影響生物質(zhì)鍋爐參數(shù)性能的提升和鍋爐長(zhǎng)期運(yùn)行的穩(wěn)定性、安全性。為了深入研究生物質(zhì)燃燒過(guò)程中的高溫腐蝕問(wèn)題，為生物質(zhì)電站鍋爐選擇合適的抗高溫腐蝕材料，本文結(jié)合工程案例分析并模擬生物質(zhì)

2、鍋爐過(guò)熱器環(huán)境條件進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，對(duì)高溫腐蝕的過(guò)程和機(jī)理進(jìn)行了詳細(xì)的研究。
　　首先，對(duì)廣東某生物質(zhì)電廠的高溫腐蝕情況進(jìn)行了分析和研究，模擬停爐期間鍋爐管段表面的凝液進(jìn)行了液相氯離子腐蝕探索性實(shí)驗(yàn)，研究發(fā)現(xiàn)該生物質(zhì)電廠的鍋爐管段材料具有較強(qiáng)的對(duì)抗液相氯離子腐蝕的性能。對(duì)截取的一段過(guò)熱器管束進(jìn)行了沉積和腐蝕狀況研究，發(fā)現(xiàn)沉積層可分為內(nèi)層、中層和外層三層，內(nèi)層與金屬壁面直接接觸因而含有鐵、鎳的金屬氧化物;中層為高含量的堿金屬鹽;外層為堿金屬

3、鹽及少量的惰性床料顆粒。受熱面管段的沉積主體是具有一定厚度的KCl鹽層，其腐蝕從外表面開(kāi)始逐漸侵蝕入基體內(nèi)部，并沿著晶界不斷向內(nèi)發(fā)展。
　　其次，本文模擬生物質(zhì)鍋爐過(guò)熱器區(qū)的條件，在550～700℃范圍內(nèi)對(duì)生物質(zhì)鍋爐常用的20G、12Cr1MoVG、Super304、SUS316、TP347H、HR3C等鋼材進(jìn)行腐蝕特性對(duì)比研究。通過(guò)測(cè)定試樣的增重量，得出腐蝕特性曲線;利用能譜分析儀、掃描電鏡和X射線衍射儀對(duì)試樣腐蝕后的形貌特征、

4、元素含量和腐蝕產(chǎn)物的組成進(jìn)行分析。在腐蝕機(jī)理方面，對(duì)鈍化膜的主要成分Cr2O3與KCl在高溫下可能的腐蝕反應(yīng)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，利用X射線衍射儀對(duì)反應(yīng)后的物質(zhì)組成進(jìn)行了分析，并研究了金屬材料表面鈍化膜的致密性程度高低在對(duì)抗氯化鉀高溫腐蝕性能的影響。
　　研究表明，在高溫條件下常用的生物質(zhì)鍋爐鋼材抗KCl高溫腐蝕能力的排序?yàn)镠R3C＞TP347H＞Super304＞SUS316＞12Cr1MoVG＞20G;溫度和金屬表面KCl的附著量對(duì)