本文關鍵詞：超臨界水蒸汽下電站金屬氧化腐蝕特性研究

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【摘要】：隨著能源危機和環(huán)境問題日益加劇,我國致力于發(fā)展超超臨界發(fā)電技術,提高火電機組效率,降低發(fā)電煤耗,減少污染物排放,實現(xiàn)中國煤炭資源清潔高效利用。電廠爆管停爐是我國超臨界機組運行中面臨首要問題,嚴重影響電廠安全運行。我國提出的700℃計劃,對電站鍋爐管道材料在超臨界水蒸汽環(huán)境下腐蝕性研究有著更高要求。本文以TP347HFG、HR3C兩種電站過熱器常用奧氏體鋼作為研究對象,研究其在550,600℃/25MPa超臨界水蒸汽環(huán)境下中氧化腐蝕現(xiàn)象,試驗時間為1000h,對兩種材料的氧化增重,表面樣貌及微觀結構,XRD圖和橫截面EDS分析圖,元素分布圖進行分析。奧氏體鋼TP347HFG在550,600℃/25MPa超臨界水蒸汽環(huán)境下氧化增重大于HR3C。溫度對TP347HFG氧化增重有明顯影響,600℃下氧化增重約為550℃下增重的2-3倍,而溫度對HR3C氧化增重影響并不明顯；兩種材料均形成雙層結構氧化膜,外層疏松多孔,主要是Fe304和Fe203構成,內層連續(xù)均勻,主要是富Fe-Cr-Ni層。在550,600℃/25MPa超臨界水蒸汽條件下奧氏體鋼HR3C、TP347HFG抗氧化性都比較優(yōu)秀。這是因為奧氏體鋼中含有較多的Cr元素,能形成保護性的Cr203層,HR3C中Cr元素含量更高,更容易形成連續(xù)致密的Cr2O3層來提高金屬抗氧化性,因此HR3C抗氧化性優(yōu)于TP347HFG。在超臨界水蒸汽氧化過程中,Cr203會以CrO2(OH)2形式蒸發(fā),導致金屬Cr含量降低,致密的Cr氧化層遭到破壞。Cr蒸發(fā)速率是跟溫度、壓力、氣體流速以及蒸汽化學性質有關,計算本實驗條件下Cr蒸發(fā)量,發(fā)現(xiàn)金屬理論氧化膜增重與實際氧化增重相差重量約有一半來源于Cr蒸發(fā)引起的失重。對兩種金屬內層／外層氧化膜孔洞生長機理研究表明,TP347HFG內層/外層氧化膜孔洞是由Cr元素蒸發(fā)和Fe離子擴散共同作用引起,而HR3C內層／外層氧化膜孔洞主要是Cr元素蒸發(fā)引起。
【學位授予單位】：華北電力大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TM621

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前6條

1 唐飛;董斌;趙敏;;超超臨界機組在我國的發(fā)展及應用[J];電力建設;2010年01期

2 陸燕蓀;;從超臨界機組的發(fā)展透視研發(fā)新材料的緊迫性[J];發(fā)電設備;2006年03期

3 王建泳;張波;金用強;鄭子杰;;奧氏體鋼管內壁噴丸層特性及其對抗氧化性能的影響[J];鍋爐技術;2009年02期

4 徐洪;;基于“環(huán)境破壞說”的氧化皮剝落理論[J];動力工程學報;2012年09期

5 張曉昱;歐陽杰;郭立峰;吳楠;閆光宗;;18-8型奧氏體鋼鍋爐管高溫運行后失效原因分析[J];熱力發(fā)電;2007年09期

6 尹成武;楊洪權;;高溫受熱管氧化皮生成機理研究進展[J];西安工業(yè)大學學報;2013年02期

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本文編號：1152541