物质直燃和富氧燃烧技术耦合使CO2负排放成为可能。但与常规的化石燃料相比,生物质中含有大量的碱金属化合物,可能加剧锅炉受热面的腐蚀风险,为锅炉运行带来安全隐患。KCl是生物质灰的重要组成之一,研究KCl熔盐对受热面的腐蚀规律具有重要意义。在模拟烟气高温腐蚀试验系统上进行KCl的熔盐腐蚀试验研究。选用2种过热器、再热器材料(TP347H、HR3C)制片,采用新型的镀盐系统模拟碱金属在管壁上的冷凝过程,进而在不同模拟烟气环境下开展腐蚀增重试验,最终对腐蚀试片进行微观形貌及产物成分分析。结果发现,熔盐腐蚀和气氛腐蚀的增重曲线整体随时间呈抛物线变化;相同腐蚀温度条件下,过热器、再热器表面沉积KCl时,腐蚀速率比气氛腐蚀显著提高;温度升高能显著加剧材料腐蚀,与450 ℃相比,2种材料在650 ℃下的平均腐蚀速率提高16倍以上;与常规空气燃烧模式相比,富氧燃烧模式下,CO2能促使Cr元素向金属表面迁移,进而对金属表面起保护作用,减轻富氧燃烧模式下的腐蚀程度;高湿烟气环境下,水蒸气能一定程度上抑制2种管材的熔盐腐蚀过程;与TP347H相比,Cr、Ni含量较高的HR3C耐熔盐腐蚀性能更强。
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