超臨界鍋爐水冷壁管材的點蝕性能研究
發(fā)布時間:2020-01-23 05:42
【摘要】:超(超)臨界火力發(fā)電機組已經(jīng)成為我國的主力發(fā)電機組,全世界投運容量最大。但隨著火力發(fā)電廠機組參數(shù)的提高,鍋爐四管(水冷壁管、再熱器管、過熱器管、省煤器管)對給水中雜質(zhì)離子更加敏感,給水中微量的雜質(zhì)離子都可能引起鍋爐管道的腐蝕,若給水中的雜質(zhì)離子濃度超過允許值,將加速鍋爐管道的腐蝕和結(jié)垢,甚至引起爆管。因此研究給水中雜質(zhì)離子對爐管的腐蝕,對確保機組的安全經(jīng)濟運行有著重要的意義。本文以目前在役的超臨界鍋爐常用水冷壁管材料15CrMoG、12CrlMoVG、T12和T23為研究對象,采用動電位掃描法、交流阻抗技術(shù)研究了在模擬給水加氧水工況(OT)和弱氧化性全揮發(fā)處理水工況(AVT(O))溶液中,Cl-和SO42-對四種管材的點蝕特性影響;并通過電化學(xué)噪聲和高溫掛片實驗輔助研究了T23在模擬弱氧化性全揮發(fā)處理水工況(AVT(O))溶液中的點蝕特性,并采用金相顯微鏡、X射線衍射儀(XRD)、掃描電子顯微鏡(SEM)和能譜儀(EDS)對掛片后的試片的表面形態(tài)進行表征并分析其組分,討論了Cl-和SO42-誘導(dǎo)點蝕的機理。研究得出主要結(jié)論如下:(1)AVT(O)工況下,Cl-和SO42-能夠誘發(fā)12CrlMoVG、5CrMoG、T12和T23材料產(chǎn)生點蝕,四種水冷壁管材料對Cl-腐蝕敏感性由大到小的順序為:T23T12 12CrlMoVG15CrMoG,四種水冷壁管材料對SO42-的敏感性順序為T23T12 15CrMoG12CrlMoVG。(2)OT工況下,Cl和SO42-的存在對T12和T23材料的點蝕誘導(dǎo)能力較強,對12CrlMoVG和15CrMoG的點蝕誘導(dǎo)能力較弱;四種水冷壁管材料在該條件下耐腐蝕能力順序為:T23 15CrMoGT12 12CrlMoVG,四種水冷壁管對SO42-的敏感順序為15CrMoGT23T1212CrlMoVG。(3)Cl-和SO42-與OH-在金屬表面產(chǎn)生競爭吸附,阻礙了OH-對金屬的鈍化作用。(4)Cl-對T23材料的點蝕誘導(dǎo)期和發(fā)展期在電極浸入溶液之后0-1500S之間,1500S之后形成穩(wěn)定的點蝕。(5)高溫條件下,T23試片表面形成Fe304氧化膜,Cl-和SO42-能夠破壞T23表面所生成的氧化膜,促進T23材料基體的溶解,加速T23材料的腐蝕,但不會改變T23表面氧化膜的組成。
【圖文】:
電極的面積相對于輔助電極來說很。ɡ缬么蟮牟陔姌O),則Cd很大,其容逡逑抗Xed比串聯(lián)電路中的其他元件小得多,因此輔助電極的界面阻抗可忽略,其等逡逑效電路就可簡化為圖2.4。逡逑Rs邋Zf逡逑圖2.4等效電路圖逡逑交流阻抗的分析作圖方法有蘭種:①用電極阻抗的實部Z'和虛部Z"分別對逡逑拍-1/2作圖,,稱為蘭德爾斯圖;②各頻率電極阻抗的實部Z對虛部Z"作圖得復(fù)數(shù)逡逑平面圖;⑤阻抗的模對數(shù)ig|z|和相位角對頻率的對數(shù)作圖。逡逑13逡逑
對測量體系干擾小,并且可W提供多角度的界面狀態(tài)與過程的信息,數(shù)據(jù)分析過程相對逡逑簡單,結(jié)果可靠。模擬AVT邋(0)工況溶液中,12打IMoVG、15CrMoG、T12、T23電逡逑極在不同濃度Cl-離子溶液中的因S圖譜分別如圖3.2中a)、b)、C)、d)所示。逡逑的00-邐12CrlMoVG邐■邐loooo-邋—■—Omg/L邐ISCrMoG邐—o—邋Fit邋Omg/L逡逑7000^邐AVT(0)邐f邐/邐,邋—-5邋扣邋g/L邐AVT(0)邐-^FitSmg/L逡逑-1000-j ̄I ̄I ̄I ̄[ ̄r—n ̄I ̄^ ̄I邋■邋I ̄? ̄1 ̄' ̄ ̄I——*1邋 ̄■—n ̄■{邐'邋I邐?邋I邐■邐?邐?邐1邐I逡逑0邐200日邋400日邋6M0邋的00邋10000邋12改0邋1邋仙00邋巧000邋1邋扣00邋200郵邋220陽邐0邐5D00邐10000邋巧000邐20000邐25000邐30000逡逑Z(a)/ohm邐Z(a)/ohm逡逑壤.邐■逡逑a)邋Cl-對12CrlMoVG邋EIS圖譜的影響邐b)邋Ct對l5CrMoG回S圖譜的影響邐,.逡逑。0化邋I邐邐邋I邋■—邐1邐邐邐邐1逡逑
【學(xué)位授予單位】:長沙理工大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2014
【分類號】:TM621.2
【圖文】:
電極的面積相對于輔助電極來說很。ɡ缬么蟮牟陔姌O),則Cd很大,其容逡逑抗Xed比串聯(lián)電路中的其他元件小得多,因此輔助電極的界面阻抗可忽略,其等逡逑效電路就可簡化為圖2.4。逡逑Rs邋Zf逡逑圖2.4等效電路圖逡逑交流阻抗的分析作圖方法有蘭種:①用電極阻抗的實部Z'和虛部Z"分別對逡逑拍-1/2作圖,,稱為蘭德爾斯圖;②各頻率電極阻抗的實部Z對虛部Z"作圖得復(fù)數(shù)逡逑平面圖;⑤阻抗的模對數(shù)ig|z|和相位角對頻率的對數(shù)作圖。逡逑13逡逑
對測量體系干擾小,并且可W提供多角度的界面狀態(tài)與過程的信息,數(shù)據(jù)分析過程相對逡逑簡單,結(jié)果可靠。模擬AVT邋(0)工況溶液中,12打IMoVG、15CrMoG、T12、T23電逡逑極在不同濃度Cl-離子溶液中的因S圖譜分別如圖3.2中a)、b)、C)、d)所示。逡逑的00-邐12CrlMoVG邐■邐loooo-邋—■—Omg/L邐ISCrMoG邐—o—邋Fit邋Omg/L逡逑7000^邐AVT(0)邐f邐/邐,邋—-5邋扣邋g/L邐AVT(0)邐-^FitSmg/L逡逑-1000-j ̄I ̄I ̄I ̄[ ̄r—n ̄I ̄^ ̄I邋■邋I ̄? ̄1 ̄' ̄ ̄I——*1邋 ̄■—n ̄■{邐'邋I邐?邋I邐■邐?邐?邐1邐I逡逑0邐200日邋400日邋6M0邋的00邋10000邋12改0邋1邋仙00邋巧000邋1邋扣00邋200郵邋220陽邐0邐5D00邐10000邋巧000邐20000邐25000邐30000逡逑Z(a)/ohm邐Z(a)/ohm逡逑壤.邐■逡逑a)邋Cl-對12CrlMoVG邋EIS圖譜的影響邐b)邋Ct對l5CrMoG回S圖譜的影響邐,.逡逑。0化邋I邐邐邋I邋■—邐1邐邐邐邐1逡逑
【學(xué)位授予單位】:長沙理工大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2014
【分類號】:TM621.2
【參考文獻】
相關(guān)期刊論文 前2條
1 魏丹;肖葵;陳長風(fēng);李曉剛;;碳鋼在含Cl~-和SO_4~(2-)堿性溶液中腐蝕規(guī)律的局部交流阻抗[J];科技導(dǎo)報;2013年20期
2 董澤華,郭興蓬,鄭家q
本文編號:2572186
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