本文關(guān)鍵詞：高溫蒸汽環(huán)境下電站再熱器管道材料的氧化實(shí)驗(yàn)研究

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【摘要】：火力發(fā)電是我國最主要的發(fā)電方式,近年來隨著國家對有關(guān)環(huán)境和能源利用率問題關(guān)注度的提高,發(fā)展超(超)1臨界機(jī)組發(fā)電技術(shù)已經(jīng)是我國火電發(fā)展必然方向。但是超(超)臨界機(jī)組中再熱器管道對材料性能的要求極高,材料在惡劣環(huán)境中發(fā)生氧化腐蝕的現(xiàn)象嚴(yán)重影響著鍋爐的安全性以及整個(gè)電站的發(fā)電效率,故著手研究這些材料在電站高溫環(huán)境下的抗氧化性,尤為必要。本文著眼于我國未來的“電站700℃計(jì)劃”,針對目前再熱器使用較為普遍的三種奧氏體不銹鋼Super304H、TP347HFG、HR3C和一種鎳基合金Haynes282共四種材料,進(jìn)行水蒸氣環(huán)境下的氧化實(shí)驗(yàn),試驗(yàn)時(shí)間為200、400、600、800、1000小時(shí)。實(shí)驗(yàn)之后將試樣進(jìn)行氧化稱重、表面形貌觀察(SEM)、氧化膜厚度測量、橫截面結(jié)構(gòu)觀測及元素分析(SEM-EDS)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,Super304H和TP347HFG在實(shí)驗(yàn)環(huán)境下金屬表面有著雙層的氧化膜,氧化膜較厚,外層多孔、富Fe、O元素,貧Cr、Ni;內(nèi)層致密、含Cr、Ni較多,Fe和O元素較少,在高溫環(huán)境下外氧化層易剝落,應(yīng)當(dāng)限制使用環(huán)境。HR3C氧化膜較薄,成分主要為Fe-Cr-Ni的氧化物,具有良好的致密性和牢固性,可以用于700℃的高溫環(huán)境。鎳基合金282在700℃以內(nèi)的環(huán)境下其表面形貌和氧化增重都沒有明顯變化。本文分析了溫度、Cr元素以及Ni元素這三種因素在高溫蒸汽環(huán)境下對金屬材料氧化性的影響,指出了實(shí)驗(yàn)材料在不同溫度下的抗氧化性；Cr元素含量的多少對合金表面是否形成保護(hù)性的氧化膜也尤為重要；以Ni元素為主要成分的鋼材,相比于鐵基合金,表面氧化成分NiO從結(jié)構(gòu)上來說更穩(wěn)定,更適應(yīng)于高強(qiáng)度的環(huán)境。
【關(guān)鍵詞】：鍋爐再熱器管材 高溫氧化 腐蝕研究
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TM621
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 緒論9-19
• 1.1 選題背景9-13
• 1.1.1 國內(nèi)外超(超)臨界機(jī)組發(fā)展10-11
• 1.1.2 超(超)臨界機(jī)組再熱器氧化皮堵塞問題及危害11-13
• 1.2 電站鍋爐管道金屬氧化性研究現(xiàn)狀13-17
• 1.2.1 國外研究現(xiàn)狀13-14
• 1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀14-16
• 1.2.3 影響金屬氧化的因素16
• 1.2.4 蒸汽氧化實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)和研究方法16-17
• 1.3 本文研究目的及內(nèi)容17-19
• 1.3.1 研究目的17
• 1.3.2 研究內(nèi)容17-19
• 第2章 熱力學(xué)理論與實(shí)驗(yàn)方法19-25
• 2.1 金屬氧化熱力學(xué)與動(dòng)力學(xué)19-20
• 2.2 電廠再熱器管道常用材料20-21
• 2.3 實(shí)驗(yàn)方法及過程21-24
• 2.4 檢測方法24
• 2.5 本章小結(jié)24-25
• 第3章 常壓下高溫蒸汽環(huán)境的氧化性能試驗(yàn)25-36
• 3.1 奧氏體鋼Super304H的氧化現(xiàn)象25-28
• 3.1.1 表面氧化物形貌觀察25-26
• 3.1.2 橫截面觀察26
• 3.1.3 氧化增厚26-27
• 3.1.4 橫截面分析27
• 3.1.5 小結(jié)27-28
• 3.2 奧氏體鋼TP347HFG的氧化現(xiàn)象28-30
• 3.2.1 表面氧化物形貌觀察28-29
• 3.2.2 橫截面觀察29
• 3.2.3 氧化增厚29-30
• 3.2.4 橫截面分析30
• 3.2.5 小結(jié)30
• 3.3 奧氏體鋼HR3C的氧化現(xiàn)象30-33
• 3.3.1 表面氧化物形貌觀察30-31
• 3.3.2 橫截面觀察31-32
• 3.3.3 氧化增厚32
• 3.3.4 橫截面分析32-33
• 3.3.5 小結(jié)33
• 3.4 鎳基合金的氧化現(xiàn)象33-35
• 3.4.1 氧化增重33-34
• 3.4.2 表面氧化物形貌觀察34
• 3.4.3 小結(jié)34-35
• 3.5 本章小結(jié)35-36
• 第4章 氧化機(jī)理探討36-44
• 4.1 溫度的影響36-38
• 4.2 鉻元素對合金高溫腐蝕的影響38-40
• 4.3 鎳元素對合金高溫腐蝕的影響40-41
• 4.4 高溫蒸汽環(huán)境下材料的氧化過程41-42
• 4.4.1 Super304H和TP347HFG的氧化過程41-42
• 4.4.2 HR3C的氧化過程42
• 4.4.3 鎳基合金282的氧化過程42
• 4.5 本章小結(jié)42-44
• 第5章 結(jié)論與展望44-46
• 5.1 結(jié)論44
• 5.2 展望44-46
• 參考文獻(xiàn)46-50
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果50-51
• 致謝51

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 黃興德;周新雅;游U，

本文編號：1036722