秸稈類(lèi)生物質(zhì)與煤混燃過(guò)程中氯腐蝕規(guī)律研究.pdf

1、生物質(zhì)作為一種可再生的清潔能源越來(lái)越受到人們的重視。生物質(zhì)與煤混合燃燒技術(shù)利用了現(xiàn)有燃煤發(fā)電系統(tǒng)的巨額投資和基礎(chǔ)設(shè)施，初投資低、風(fēng)險(xiǎn)小，是現(xiàn)階段比較可行的生物質(zhì)能利用方式。但由于生物質(zhì)中堿金屬和氯的含量較高，在摻入煤中混燃時(shí)，特別是在大量摻燒生物質(zhì)時(shí)，會(huì)引起過(guò)熱器受熱面嚴(yán)重的積灰、結(jié)渣、腐蝕等問(wèn)題。因此，研究生物質(zhì)混煤燃燒過(guò)程中堿金屬和氯的析出規(guī)律，及由此引起的氯腐蝕作用機(jī)理，對(duì)防治生物質(zhì)混燃鍋爐過(guò)熱器氯腐蝕，提高生物質(zhì)的有效利用量具有

2、重要意義。本文選用秸稈類(lèi)生物質(zhì)（麥稈和玉米桿）與貧煤，針對(duì)混燃過(guò)程中K和Cl的析出規(guī)律和氯腐蝕特性進(jìn)行試驗(yàn)研究，并對(duì)氯腐蝕反應(yīng)進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析。
　　 首先，本文通過(guò)試驗(yàn)研究了常用的氯離子檢測(cè)方法，以確定檢測(cè)析出氯的最佳方法。目前，常用的三種氯離子檢測(cè)方法為硝酸銀容量法、佛爾哈德法和硫氰酸汞分光光度法。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)硫氰酸汞分光光度法測(cè)量精度高、下限低，與佛爾哈德法和硝酸銀滴定法相比，更適用于秸稈與煤混燃析出氯的檢測(cè)。并且試驗(yàn)得出硫氰酸

3、汞分光光度法的最大檢測(cè)誤差為3.5％。
　　 其次，在管式爐反應(yīng)器上對(duì)T91過(guò)熱器管材進(jìn)行了靜態(tài)高溫氯腐蝕試驗(yàn)。試驗(yàn)得出，在試驗(yàn)工況下T91金屬試樣的腐蝕增重量曲線均符合拋物線規(guī)律,y=kp1/t2+c。腐蝕初始階段為快速氯腐蝕階段，之后腐蝕速率顯著降低。試驗(yàn)研究了涂灰、溫度、和氣相HCl濃度對(duì)腐蝕的影響。涂灰降低了快速氯腐蝕階段的腐蝕速率，但增長(zhǎng)了腐蝕的持續(xù)性，最終加劇了腐蝕；溫度對(duì)腐蝕速率的影響符合Arrhenius定律，腐

4、蝕速率隨溫度的升高呈指數(shù)增加。氣相中的HCl濃度的升高，使腐蝕速率呈線性增加，腐蝕反應(yīng)為一級(jí)反應(yīng)。通過(guò)對(duì)腐蝕產(chǎn)物的微觀分析得出，500℃時(shí)，T91金屬管材表現(xiàn)出較好的抗腐蝕性，腐蝕為點(diǎn)腐蝕。而600℃時(shí)，腐蝕較為嚴(yán)重，表現(xiàn)為均勻腐蝕，有一層明顯的腐蝕氧化膜。對(duì)氧化膜的EDS分析發(fā)現(xiàn)，氧化膜中有Cl的聚集現(xiàn)象，發(fā)生活性氧化腐蝕。并且溫度和HCl濃度越高，氧化膜中Cl含量越高，腐蝕也越嚴(yán)重。
　　 最后，采用定溫法，對(duì)氯腐蝕反應(yīng)進(jìn)行