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安全与环境学报2025年第06期:生物质锅炉受热面飞灰沉积腐蚀特性研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:姚锡文;许克强;杨婉婷;许开立;

单位:东北大学资源与土木工程学院;

摘要:为探讨生物质锅炉受热面飞灰沉积腐蚀特性,通过腐蚀增重研究生物质灰对锅炉受热面常用12Cr1MoV钢材高温腐蚀的影响,并结合X射线图谱(X-Ray Diffraction, XRD)分析和扫描电镜-能谱(Scanning Electron Microscopy-Energy Dispersive Spectrometer, SEM-EDS)分析系统研究了金属表面有无积灰、积灰中KCl无机盐的质量浓度、生物质水洗预处理等因素对锅炉受热面金属腐蚀的影响及作用机制。研究结果表明,对于任一腐蚀工况条件下,金属的腐蚀增重曲线均随着腐蚀时间的变化呈现半抛物线趋势:即腐蚀增重先迅速增加,而后趋于平缓;生物质灰中高质量浓度的KCl无机盐有助于促进低温共熔物的增多,进而加速腐蚀;试验温度600~700℃条件下,12Cr1MoV钢材表面发生Ⅱ型热腐蚀,热腐蚀初期KCl以固态形式存在,腐蚀速率较低,当Cr_2O_3氧化膜失去保护作用后,KCl-K_2CrO_4和KCl-FeCl_2低温共熔物增大腐蚀速率;KCl质量浓度越高,反应初期腐蚀更均匀,反应速率越小,但腐蚀后期速率更快;水洗预处理制成的灰通过降低KCl的质量浓度,可以有效减轻积灰对金属腐蚀的影响;在600℃无水蒸气条件下,水洗预处理腐蚀速率能够下降17%。

关键词:安全工程;;生物质;;钢材;;KCl;;灰沉积;;高温腐蚀

基金资助:国家自然科学基金项目(52474214)