生物质锅炉典型过热器金属材料表面钝化膜腐蚀特性研究.pdf

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1、生物质锅炉典型过热器金属材料表面钝化膜腐蚀特性研究李灼贤1，王准2，余春江2(1．广东省粤电集团有限公司，广东广卅l510630；2．浙江大学能源清洁利用国家重点实验室，浙江杭州310027)摘要：通过对生物质锅炉过热器金属材料表面钝化膜的主要成分Cr，O，与KCl在高温下可能的腐蚀反应进行试验，利用x射线衍射仪对反应后的物质组成分析，研究了钝化膜的致密性程度高低对抗氯化钾腐蚀性能的影响。研究显示，在高温下构成奥氏体不锈钢钝化膜主体的cr，0，可以与KCI反应生成高铬酸钾并释放氯气，从而导致钝化膜

2、破损。钝化膜的致密程度越高，对KCI高温腐蚀的抗性也相对越强、关键词：生物质；燃烧；过热器；碱金属；高温腐蚀；KCl；钝化膜中图分类号：TK6文献标识码：A文章编号：1004—3950(2015)03—0034—04StudyoncorrosioncharacteristicsofpassivefilmontypicalmetallicmaterialsofsuperheaterinbiomassboilerLIZhuo—xian1，WANGZhun2，YUChun-jian92(1．Guangd

3、ongYudeanGroupCo．，Ltd，Guangzhou5106302，China；2．StateKeyLaboratoryofCleanEnergyUtilization，ZhejiangUniversity，Hangzhou310027，China)Abstract：ThecorrosionreactionbetweenCr203，themaincomponentofpassivefilmontypicalmetallicmaterialsofsuperheaterinbomassboi

4、ler．andKClunderahightemperatureenvironmentwasstudiedexperimentaly；thematerialcompositionafterreactionwiththehelpofX—raydiffractometerwasanalyzed；andtheinfluenceofthecompactnessde—greeofpassivefilmonthecorrosionpropertyofKClwasstudied．Accordingtotheres

5、earch，theCr203，passivefilmsubjectofausteniticstainlessformedunderhightemperature，canreactwithKCItoformpotassiumchromateandre—leasechlorine，anddamagethepassivefilmasaresult．Thehigherdensityofpassivefilm，thegreatertheresistanttoKClhighternperaturecorros

6、ionwillbe．Keywords：biomass；burn；superheater；alkalimetal；hightemperaturecorrosion；KCI；passivefilm0引言生物质燃料中通常含有K、cl等无机杂质，在燃烧条件下以氯化物为代表的碱金属无机物质会在受热面上沉积附着，高温下会导致金属材料表面快速腐蚀并造成管壁减薄的现象，危害设备的运行安全¨J。关于Cl对钝化膜的破坏，目前的研究大多集中于液相cl一导致钝化膜破裂嵋。1，含cl碱金属盐对合金钢的固相腐蚀并没有得到深入

7、研究，仅根据实际高温腐蚀情况得出KCI对不锈钢钝化膜具有破坏作用的结论H。，具体反应过程和反应生成物并未有明确的研究，影响钝化膜在对抗含C1碱金属盐腐蚀的因素也尚不可知。为了研究碱金属盐KCl与钝化膜在高温下可能的腐蚀反应机理，本文模拟锅炉高温环境，钝化膜的主要成分Cr：O，与KCl进行高温反应，研究钝化膜的致密性大小在对抗KCI腐蚀性能方面的影响。收稿日期：2014—11—28基金项目：困家自然科学基金重点资助项目(51336008)；国家“十二五”科技支撑计划重点资助项目(2012BAA098

8、01)．作者简介：李灼贤(1963一)．男，广东梅县人．高级T程师．主耍从事生物质发电项目投资、燃烧技术、金属材料方面研究及工程实践工作通讯作者：余春江(1973一)，男，博L，副教授jE—mail：chunjiang@zju．edu_r11—34—1钝化膜主要成分反应试验1．1买验目前燃用生物质的锅炉，其过热器管道为了抵抗碱金属物质的高温腐蚀，通常采用TP347H或者SUS316等奥氏体不锈钢材料，这些含CI和Ni的不锈钢表面在高温情况下会形成稳定的钝化膜，阻止氧原子渗入继续氧化