生物质燃烧过程中受热面高温腐蚀特性研究

发布时间：2021-07-08 23:30

　　生物质能是清洁的可再生能源,其燃烧排放的二氧化碳等于作物生长过程中光合作用所固定的二氧化碳,实现碳的零排放。生物质直接燃烧发电技术是目前最成熟且应用最广的生物质利用技术,但由于生物质中含有大量的钾、氯等元素,燃烧生物质燃料过程中往往会引起受热面高温腐蚀问题,严重影响生物质锅炉参数性能的提升和锅炉长期运行的稳定性、安全性。为了深入研究生物质燃烧过程中的高温腐蚀问题,为生物质电站锅炉选择合适的抗高温腐蚀材料,本文结合工程案例分析并模拟生物质锅炉过热器环境条件进行实验,对高温腐蚀的过程和机理进行了详细的研究。首先,对广东某生物质电厂的高温腐蚀情况进行了分析和研究,模拟停炉期间锅炉管段表面的凝液进行了液相氯离子腐蚀探索性实验,研究发现该生物质电厂的锅炉管段材料具有较强的对抗液相氯离子腐蚀的性能。对截取的一段过热器管束进行了沉积和腐蚀状况研究,发现沉积层可分为内层、中层和外层三层,内层与金属壁面直接接触因而含有铁、镍的金属氧化物；中层为高含量的碱金属盐；外层为碱金属盐及少量的惰性床料颗粒。受热面管段的沉积主体是具有一定厚度的KCl盐层,其腐蚀从外表面开始逐渐侵蚀入基体内部,并沿着晶界不断向内发展... 

【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：72 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

沉积形成机理浙江大学李廉明_等人对国内某生物质循环流化床锅炉高温过热器的沉积研究发

图3-2过热器管束沉积腐烛情况离子溶液腐烛实验生物质电厂的特殊气候条件，高温高湿环境下，现场观有大量凝结水存在（图3-3)。由于锅炉燃烧运行后的管凝结水作用下可以形成氯离子浓度极高的饱和溶液。而经历彻底冷却过程，炉内凝露条件具备。电厂方面怀疑炉期间氯离子腐姓有关，因而需要模拟实验来确定液相质的腐姓。

由于某生物质电厂的特殊气候条件，高温高湿环境下，现场观察可以发现受热面管壁在停炉期间有大量凝结水存在（图3-3)。由于锅炉燃烧运行后的管壁沉积附着有大量KC1晶体，在凝结水作用下可以形成氯离子浓度极高的饱和溶液。而且此生物质电厂锅炉启停时锅炉经历彻底冷却过程，炉内凝露条件具备。电厂方面怀疑湛江项目高过腐姓速度异常与停炉期间氯离子腐姓有关，因而需要模拟实验来确定液相饱和氯离子是否会加速合金钢材质的腐姓。_图3-3停炉期间受热面管壁3.3.1实验方法试验从锅炉制造企业获取20G、12CrlMoV、SUS316管材样品，采用线切割工艺从样品管上切割下10 mmX 10 mmX 1 mm的片状金属试样（图3-4)。将试样外表面用800目砂纸打磨后用丙酮和无水酒精清洗，清洗后的试样用滤纸吸干后置于干燥箱中150 °C下干燥Ih后密封备用。19


本文编号：3272547