電站過(guò)熱器材料在超臨界水中的腐蝕機(jī)理研究.pdf

1、超（超）臨界火電機(jī)組可以顯著地提高電站機(jī)組效率、降低CO2排放量，是我國(guó)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(guò)熱器管材料將處于具有極強(qiáng)腐蝕性的超臨界水環(huán)境中。發(fā)電廠高溫鍋爐管蒸汽側(cè)氧化皮脫落堵塞引起的超溫、爆管，影響超超臨界鍋爐長(zhǎng)期安全、穩(wěn)定運(yùn)行。因此，探究不同蒸汽參數(shù)對(duì)鍋爐管腐蝕特性的研究，有助于揭示氧化膜的生長(zhǎng)與剝落機(jī)理。因此，開(kāi)展不同參數(shù)下的氧化膜腐蝕機(jī)理研究具有重要意義。
　　本研究主要開(kāi)展

2、了馬氏體鋼P(yáng)92以及奧氏體鋼TP347HFG在不同溫度、壓力、溶解氧以及不同流動(dòng)狀態(tài)下的氧化試驗(yàn)。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(dòng)力學(xué)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(biāo)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(jī)理。通過(guò)分析馬氏體鋼P(yáng)92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(kuò)散是馬氏體鋼氧化速率的控制因素，并且溫度的變化會(huì)影響兩種鋼的氧化動(dòng)力學(xué)。通過(guò)分析壓力的影響，發(fā)現(xiàn)隨著壓力的增大馬氏體鋼P(yáng)92的氧化速率逐漸增大，尤其是處于超臨界狀態(tài)時(shí)氧化速率急劇增加。通過(guò)不同溶解氧環(huán)境實(shí)驗(yàn)以及同位素標(biāo)記實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)溶解氧不但參與了氧化反應(yīng)并且提高了超臨界水環(huán)境的氧化還原電位，提高了氧