超超临界锅炉受热面管材高温腐蚀试验

Ｅｘｐｅｒｉｍ ｅｎｔａｌ ｏｆ ｈｉｇｈ ｔｅｍ ｐｅｒａｔｕｒｅ ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ ｏｆ ｈｅａｔｉｎｇ ｓｕｒｆａｃｅ ｉｎ ｕｌｔｒａ—ｓｕｐｅｒｃｒｉｔｉｃａｌ ｂｏｉｌｅｒｓ
Ｗ Ｕ Ｚｕｏｌｉａｎ ，Ｗ ＡＮ Ｇ Ｚｈｉｃｈａｏ ，ＺＨＡＮＧ Ｘｉｌａｉ ，ＹＡＮＧ Ｚｈｏｎｇｃａｎ２ ， ＬＩＵ Ｊｉａｌｉ ，ＷＡＮＧ Ｇｕｉｆａｎｆ，ＹＡＯ Ｗｅｉ
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔａｋｉｎｇ ｓｉｘ ｋｉｎｄｓ ｏｆｍａｔｅｒｉａｌｓ ｕｓｅｄ ｆｏｒ ｈｅａｔｉｎｇ ｓｕｒｆａｃｅ ｏｆｕｌｔｒａ—ｓｕｐｅｒｃｒｉｔｉｃａｌ ｂｏｉｌｅｒｓ ａｓ ｔｈｅ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｂｊｅｃｔｓ．
ｔｈｅ ｓｉｍｕｌａｔｅｄ ｈｉｇｈ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ ｔｅｓｔ ｂｅｎｃｈ ｗａｓ ｕｔｉｌｉｚｅｄ ｔｏ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅ ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ Ｓ０２ ｖｏｌｕｍｅ ｆ ｒａｃｔｉｏｎ． ｔｕｂｅ ｗａｌｌ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ａｎｄ ｆ ｌｕｉｄ ｐｈａｓｅ ｏｎ ｄｅｇｒｅｅ ｏｆ ｃｏｒｏｓｉｏｎ．Ｍ ｏｒｅｏｖｅｒ，ｔｈｅ ａｃｔ ｕａｌ ｃｏｒｏｓｉｏｎ ｅｘｐｅｒ ｉｍｅｎｔｓ ｗｅｒｅ ｃａｒｄｅｄ ｏｕｔ ｏｎ ａ ２００ ｋＷ ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ ｔｅｓｔ ｂｅｎｃｈ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ．ｔｈｅ ＳＯ２ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ａｎｄ ｔ ｕｂｅ ｗａｌｌ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｈａｄ ｓｉｇｎｉｆ ｉｃａｎｔ ｉｎｆ ｌｕｅｎｃｅ ｏｎ ｔ ｈ ｅ ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ ｄｅｇ ｒ ｅｅ ｏｆ ｔｈｅ ｈｅａｔｉｎｇ ｓｕｒ ｆａｃｅ，ａｎｄ ｔｈｅ ｇａｓ ｐｈａｓｅ ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ ｗａｓ ｍｕｃｈ ｗｅａｋｅｒ ｔｈａｎ ｔ ｈｅ ｇａｓ．ｓｏｌｉｄ ｐｈａｓｅ ｃｏｒｏｓｉｏｎ．Ｆｒｏｍ ｓｔ ｒｏｎｇ ｔｏ ｗｅａｋｎｅｓｓ．ｔｈｅ ｃｏｒｏｓｉｏｎ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ｏｆｔｈｅ ６ ｈｅａｔ ｉｎｇ ｓｕｒｆａｃｅ ｍａｔｅｒｉａｌｓ ｗａｓ ＨＲ３Ｃ，ＴＰ３ｌ０，ｄｏｍｅｓｔｉｃ￥３０４３２，￥３０４３２，１５ＣｒＭ ｏＧ ａｎｄ １２ＣｒｌＭ ｏＶＧ．Ｔｈｅ ２００ ｋＷ ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ ｔｅｓｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈ ａｔ ｔｈｅ ａｖｅｒａｇｅ ｔ ｈ ｉｃｋｎｅｓｓ ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ ｏｆｔｈｅ ６ ｈｅａｔｉｎｇ ｓｕｒ ｆａｃｅ ｍａｔｅｒｉａｌｓ ｗｅｒｅ ０．０３，０．０４，Ｏ．１４，Ｏ．１８，０．９１ ａ ｎ ｄ １．０４ ｍｍ／ａ ｗｈｅｎ ｂｕｒｎｉｎｇ ｔ ｈ ｅ ｃｏａｌ ｗｉｔｈ ｗ（Ｓ）ｔ．ａｒ ｏｆ ２．３６％ ．Ｔｈｅ ａｃｔｕ ａｌ ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｈｅａｔｉｎｇ ｓｕｒｆａｃｅ ｍａｔｅｒｉａｌｓ ｗａｓ ｂｅｔｗ ｅｅｎ ｔｈｅ ｇａｓ—ｓｏｌｉｄ ｐｈａｓｅ ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ ａｎｄ ｔｈ ｅ ｇａｓ ｐｈａｓｅ ｃｏｒｏｓｉｏｎ ｉｎ ｔｈ ｅ ｓｉｍ ｕｌａｔｅｄ ｈｉｇｈ ｔｅｍ ｐｅｒａｔｕｒｅ ｃｏｒｏｓｉｏｎ ｔｅｓｔ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｈｅａｔｉｎｇ ｓｕｒｆａｃｅ ｍａｔｅｒ ｉａｌ，ｃｏｒｏｓｉｏｎ，ｕｌｔ ｒａ ｓｕｐｅｒｃｒｉｔｉｃａｌ，ｂｏｉｌｅｒ，Ｓ０２ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔ ｉｏｎ，ｔ ｕ ｂｅ ｗａｌｌ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ， ａｎｎｕａ１ ｔｈｉｃｋ ｎ ｅｓｓ ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ
第 ４７卷 第 ３期 ２０１８年 ３月
热 力 发 电
ＴＨＥＲＭ ＡＬ ＰＯＷ ＥＲ ＧＥＮＥＲＡＴ１０Ｎ
、，ｏ１．４７ Ｎ Ｏ．３ Ｍ ａｔ．２０１８
超超 临界锅 炉受热 面管材 高温腐蚀试验
吴佐 莲 １，王志超 ２，张 喜来 ２，杨忠灿 ２，刘家利 ２ 王桂芳 ２，姚 伟 ２
［关 键 词 ］受 热 面管材 ：腐 蚀 ；超超 临界 ；锅 炉 ：Ｓ０２浓度 ：管 壁温 度 ；年 减 薄量 ［中 图分类 号 ］ＴＫ２２４．９ ［文献 标识码 ］Ａ ［－ＤＯＩ编 号 ］ １０．１９６６６／ｊ用 本 文 格 式 ］ 吴 佐 莲 ，王 志超 ，张 喜 来 ，等 ．超 超 临界 锅 炉 受 热 面管 材 高温 腐 蚀 试 验 ［．『】．热 力 发 电 ，２０１８，４７（３）：１２３．１２７．
Ｗ Ｕ Ｚｕｏｌｉａｎ，Ｗ ＡＮＧ Ｚｈｉｃｈａｏ，ＺＨＡ ＮＧ Ｘｉｌａｉ，ｅｔ ａ１．Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｏｆｈｉｇｈ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ ｏｆｈｅａｔｉｎｇ ｓｕｒｆａｃｅ ｉｎ ｕｌｔｒａ－ｓｕｐｅｒｃｒｉｔｉｃａｌ
ｂｏｉｌｅｒｓ［Ｊ］．Ｔｈｅｒｍａｌ Ｐｏｗｅｒ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ，２０１８，４７（３）：１２３－１２７．
（１．Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆＷ ａｔｅｒ Ｃｏｎｓｅｒｖａｎｃｙ ａｎｄ Ｃｉｖｉｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒ ｉｎｇ，ＳｈａｎｄｏｎｇＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｔａｉａｎ ２７１０００，Ｃｈｉｎａ； ２．Ｘｉ’ａｎ Ｔｈｅｒｍａｌ Ｐｏｗｅｒ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｘｉ’ａｎ ７１００５４，Ｃｈｉｎａ）
（１．山东农 业 大学 水利土 木工程 学 院， 山东 泰安 ２７１０００； ２．西安热 工研 究院有 限公 司，陕 西 西安 ７１００５４）
［摘 要 ］选择 ６种超 超 临界 锅 炉 受热 面管材 ，利 用模 拟 高温烟 气腐蚀 试 验 台研 究 Ｓ０２体 积分 数 、管 壁 温度 以及不 同相 态对 其腐蚀 行 为 的影 响 ，并在 ２００ｋＷ 腐 蚀 试验 台上进 行 实炉腐 蚀试 验 。 结 果表 明 ：ＳＯ２体 积 分数 和 管 壁温度 能够 显 著影 响 ６种 受 热 面管材 的腐蚀 程度 ，且 气相腐 蚀 要 远 远弱 于 气一固相腐 蚀 ：６种 受 热面 管材 的耐腐 蚀 性 能从 强 至弱依 次 为 ＨＲ３Ｃ、ＴＰ３１０、 国产 ￥３０４３２、￥３０４３２、１５ＣｒＭｏＧ、１２ＣｒｌＭｏＶＧ。在 实炉腐蚀 试 验燃 用硫 分 ２．３６％煤 种时 。 ６种 受 热面 管材 的平 均年 减薄 量分 别 为 ０．０３、０．０４、０．１４、Ｏ．１８、０．９１、１．０４ｍｍ／ａ，其 实 际 腐蚀 情况介 于 高温烟 气腐 蚀 试验 的 气一固相腐 蚀 与 气相腐蚀 之 间。