生物质蒸汽发生器高温腐蚀的原因

　如今随着秸秆发电技术的推广和普及，由于秸秆中较高的氯含量，在过热器表面温度超过400℃时，秸秆燃烧过程中的沉积腐蚀问题逐渐暴露出来，限制了蒸汽参数的提高。

　　由于生物质蒸汽发生器的密度比较低，其灰成分中含有丰富的碱金属氯化物和硫化物，这些物质的存在能够导致灰熔点降低以及灰渣厚度的增加，从而使锅炉过热器的传热表面产生腐蚀。在材料承受高温燃烧时，其内部所含的碱金属和与其相关的无机元素有可能在炉膛内形成熔渣或气化，然后以蒸汽和飞灰颗粒的形式附着于受热面管子的表面，导致锅炉的传热效率受到影响，同时还会对锅炉的换热面造成严重的腐蚀。

　　相关研究中可以看出，用生物质作为燃料的锅炉，其换热器表面的腐蚀，主要是由气态和沉积物中的碱金属氯化物而引起的。通常会直接与受热面材料中所含有的金属进行化学反应，使锅炉受热面管子中的金属氧化速度增快，与此同时其腐蚀速度也相应有所加快，这种加快腐蚀的作用也称为活化氧化腐蚀。

　　通常锅炉受热面的腐蚀是发生在其承受高温煅烧时，但并不意味着在受热面表面金属壁温低于碱金属氯化物熔点的时下不会发生腐蚀，并且在此条件下过热器换热面上的腐蚀有时也是很严重的。生物质锅炉过热器区域的烟气组成成分非常复杂，因此在研究生物质锅炉过热器区域高温腐蚀的时候，必须对炉膛的烟气成分进行简化。根据相关文献中的结论，并结合常见生物质锅炉燃烧产生烟气中的氯含量，将生物质锅炉的过热器区中气体HCl的体积分数暂定为0.05%，并按该参数进行设计了用于模拟生物质锅炉过热器区域高温腐蚀的试验设备。

　　生物质锅炉过热器高温腐蚀试验

　　选取管材TP347H和CT45作为研究目标。预处理后的样品放置在恒加热且准等温的管式锅炉中进行加热，并将加热的温度分别控制在450、550及650℃三个温度。首先，把上述两种管材同时放人到试验设备中，再采用增重法来测量样品的腐蚀量，每隔一定的时间间隔将样品进行冷却称重。采用天平作为称重的试验设备，其精度为0.1mg。根据腐蚀试验规范规划本次试验的全部操作，试验管材的腐蚀周期选取为168h。当完成试验后用扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS)对试验后的样品进行外表面形态观察，并对试样表面的腐蚀产物的元素成分进行测试;利用x射线衍射仪(XRD)分析腐蚀产物的相组成。

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