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秸秆类生物质燃烧锅炉的热管材料

来源:本站     时间:2024-02-17     浏览:26


        工业中常用秸秆类生物质燃料有棉杆、杨木杆和玉米杆。秸秆中较高的氯含量使其与碱金属盐一起对锅炉受热面造成高温腐蚀从而影响锅炉的安全经济运行。为减轻腐蚀问题,锅炉的热管换热器装置制造材料应具备一定的抗氯碱腐蚀的能力。研究表明耐热金属材料在碱金属熔融盐中的腐蚀程度与原料中的氯元素比例呈正相关。

        (1)棉杆灰中Cl元素含量占1.79%,属于低氯的秸秆生物质,工业生产中可以使用造价低、耐蚀性较好的低合金钢AISI4140型材料作为热管、过热器制备金属;杨木杆中氯元素比前者大2~3个百分点,热管材料宜采用普通耐蚀奥氏体合金钢,如AISI304;N.Arivazhagan等将低合金钢AISI4140与普通奥氏体合金钢AISI304焊接后置于650℃下Na2SO4/V2O5Na2SO4/NaCl两种不同的碱金属熔融盐中进行腐蚀试验。实验结果显示两种金属都具备抗腐蚀能力,但在熔融盐中还是会受到不同程度的腐蚀。两种材料都在Na2SO4NaCl熔融盐中受到较大腐蚀,但对比低合金钢AISI4140与奥氏体合金钢AISI304在相同熔盐中的腐蚀程度(如图1所示),可知后者相比于前者具有较强的耐蚀性。

AISI型金属的腐蚀形貌

        (2)玉米杆中Cl元素含量极大,为最大程度上缓解腐蚀,管壁金属材料应选择高强度奥氏体合金钢如HH、310SS等;奥氏体合金钢的抗腐蚀性能强于低合金钢,前者相比于后者Cr元素等合金元素所占比例大。Charng-Cheng Tsaur等研究了310SS型奥氏体合金钢在不同Na2SO4NaCl掺混比熔融状态下的腐蚀形态,此材料在纯Na2SO4融盐环境下的腐蚀程度小于Na2SO4NaCl混合熔融状态;Na2SO4NaCl熔融混盐中的掺混比为25%/75%时,腐蚀程度最大。





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