電站過熱器材料在超臨界水中的腐蝕機理研究.pdf

1、超（超）臨界火電機組可以顯著地提高電站機組效率、降低CO2排放量，是我國火電發(fā)展的主要方向。但是隨著蒸汽參數(shù)的提高，電站鍋爐高溫受熱面尤其是過熱器管材料將處于具有極強腐蝕性的超臨界水環(huán)境中。發(fā)電廠高溫鍋爐管蒸汽側氧化皮脫落堵塞引起的超溫、爆管，影響超超臨界鍋爐長期安全、穩(wěn)定運行。因此，探究不同蒸汽參數(shù)對鍋爐管腐蝕特性的研究，有助于揭示氧化膜的生長與剝落機理。因此，開展不同參數(shù)下的氧化膜腐蝕機理研究具有重要意義。
　　本研究主要開展

2、了馬氏體鋼P92以及奧氏體鋼TP347HFG在不同溫度、壓力、溶解氧以及不同流動狀態(tài)下的氧化試驗。溫度為550-700℃、壓力為0.1-25MPa、溶解氧為0-2000ppb、流速為0-5ml/min。獲得了兩種鋼在不同溫度、壓力、流速以及溶解氧下的氧化動力學曲線，并且利用掃描電鏡和X射線衍射儀分析了氧化膜的微觀形貌以及主要的氧化物相成分。此外，利用同位素標記法(18O2+H216O)探究了P92鋼在2000ppb溶解氧超臨界水中的氧化

3、特性，獲得溶解氧在超臨界水中的作用機理。通過分析馬氏體鋼P92與奧氏體鋼TP347HFG在不同溫度下的氧化特性，發(fā)現(xiàn)鐵離子沿著氧化膜內(nèi)層的擴散是馬氏體鋼氧化速率的控制因素，并且溫度的變化會影響兩種鋼的氧化動力學。通過分析壓力的影響，發(fā)現(xiàn)隨著壓力的增大馬氏體鋼P92的氧化速率逐漸增大，尤其是處于超臨界狀態(tài)時氧化速率急劇增加。通過不同溶解氧環(huán)境實驗以及同位素標記實驗，發(fā)現(xiàn)溶解氧不但參與了氧化反應并且提高了超臨界水環(huán)境的氧化還原電位，提高了氧