針對(duì)生物質(zhì)鍋爐受熱面存在的高溫氯腐蝕問(wèn)題,在12Cr1MoVG鋼片表面制備先驅(qū)體陶瓷涂層,模擬生物質(zhì)鍋爐受熱面積灰中的堿金屬氯鹽腐蝕,對(duì)涂層試樣和鋼片試樣在400℃、450℃和500℃溫度下進(jìn)行KCl鹽膜高溫腐蝕實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:在高溫下,KCl對(duì)12Cr1MoVG鋼的腐蝕速率隨溫度升高而增加,腐蝕后產(chǎn)物主要為Fe₂O₃;涂層試樣能顯著抵抗KCl腐蝕。對(duì)涂層進(jìn)行SEM-EDS分析后發(fā)現(xiàn)涂層截面完整致密,與基材結(jié)合良好,內(nèi)部檢測(cè)不到氯元素,涂層起到了保護(hù)基材的作用。將先驅(qū)體陶瓷涂層技術(shù)應(yīng)用于某臺(tái)130 t/h有氯腐蝕問(wèn)題的水冷振動(dòng)爐排生物質(zhì)鍋爐,運(yùn)行半年結(jié)果顯示涂層仍存在,對(duì)受熱面起到了明顯的防護(hù)效果。 

【文章來(lái)源】：能源工程. 2020,(05)

【文章頁(yè)數(shù)】：6 頁(yè)

【部分圖文】：

涂層制備工藝流程

圖2分別是在400 ℃、450 ℃和500 ℃溫度下涂層試樣和鋼片試樣的質(zhì)量變化曲線。從圖中可以看出鋼片試樣質(zhì)量在整個(gè)腐蝕過(guò)程中隨時(shí)間呈線性下降趨勢(shì)。對(duì)腐蝕質(zhì)量變化曲線進(jìn)行線性擬合,擬合后400 ℃、450 ℃和500 ℃下的腐蝕動(dòng)力學(xué)方程為:y=-0.0813x+0.0753、y=-0.142-1.348和y=-0.3774x+2.4375。曲線的斜率代表腐蝕速率,因此鋼片在400 ℃、450 ℃和500 ℃下的腐蝕速率為0.0813 mg/(cm2·h)、0.142 mg/(cm2·h)和0.3774 mg/(cm2·h),可見(jiàn)鋼片在KCl鹽膜下的高溫腐蝕速率隨溫度升高而升高,這與武岳[18]研究受熱面金屬氯腐蝕特性結(jié)果一致。涂層試樣在腐蝕試驗(yàn)進(jìn)行168 h后質(zhì)量基本不發(fā)生變化,表明涂層本身沒(méi)有腐蝕,并且涂層有效阻止了KCl對(duì)內(nèi)部鋼材的腐蝕,起到了抗高溫氯腐蝕的效果。

圖3(b)為涂層試樣截面形貌圖,圖中涂層截面完整,與鋼片緊密連接。對(duì)涂層截面內(nèi)部2區(qū)域進(jìn)行EDS分析后未檢測(cè)到氯元素(見(jiàn)表3),涂層形成一層致密且穩(wěn)定的保護(hù)層,阻止氯元素向內(nèi)部的擴(kuò)散,從而起到了抗高溫氯腐蝕的效果。然而,還可以看出涂層內(nèi)部存在一些孔洞,孔洞貫穿涂層會(huì)使涂層的保護(hù)性失效,需要在后續(xù)涂層研究過(guò)程中重點(diǎn)關(guān)注。表3 KCl鹽膜下腐蝕后涂層試樣及鋼片試樣表面EDS分析(At.%) 區(qū)域 Si O Fe Cl K Zr 1 — 38.1 56.3 5.4 0.2 — 2 13.4 61.6 — — — 24.3

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]生物質(zhì)鍋爐過(guò)熱器管的高溫氯腐蝕[J]. 姜雪,賀成,高新宇.  鍋爐制造. 2017(04)
[2]生物質(zhì)混煤燃燒鍋爐過(guò)熱器受熱面金屬氯腐蝕特性[J]. 武岳,王永征,栗秀娟,岳茂振,姜磊.  動(dòng)力工程學(xué)報(bào). 2014(09)
[3]陶瓷前驅(qū)體聚硅氮烷的應(yīng)用研究進(jìn)展(一)[J]. 滕雅娣,張大偉,管?chē)?guó)生.  有機(jī)硅材料. 2013(02)
[4]生物質(zhì)燃燒設(shè)備高溫腐蝕問(wèn)題初探[J]. 韋威,黃芳,余春江,方夢(mèng)祥.  能源工程. 2011(02)
[5]生物質(zhì)燃燒技術(shù)現(xiàn)狀與展望[J]. 陳漢平,李斌,楊海平,王賢華,張世紅.  工業(yè)鍋爐. 2009(05)
[6]生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展前景[J]. 袁振宏,羅文,呂鵬梅,王忠銘,李惠文.  化工進(jìn)展. 2009(10)
[7]中國(guó)生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)分析[J]. 王久臣,戴林,田宜水,秦世平.  農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2007(09)
[8]生物質(zhì)及其開(kāi)發(fā)利用的價(jià)值與意義[J]. 孔令剛,蔣曉嵐.  中國(guó)科技論壇. 2007(09)
[9]Al/SiC/PCS先驅(qū)體裂解-反應(yīng)機(jī)理研究[J]. 謝征芳,王軍,肖加余,陳朝輝.  硅酸鹽學(xué)報(bào). 2002(04)



本文編號(hào)：3362866