电站锅炉受热面高温氯腐蚀特性及防控

随着我国双碳战略目标提出,电站锅炉向高参数方向发展。为研究新疆典型高氯煤在高参数锅炉焚烧过程中可能存在的腐蚀问题,探索防护措施,模拟了高参数下燃用高氯煤的锅炉气氛,对比了Super 304、T92、C-HRA-5、TP347H和12Cr1MoV的抗氯腐蚀能力并研究腐蚀温度(600、650和700℃)对氯腐蚀特性的影响。同时探究不同氧化钇质量分数(0%、0.2%、0.4%、0.6%和0.8%)的In⁃conel 625涂层的抗氯腐蚀能力。结果表明:腐蚀温度对材料的抗氯腐蚀能力影响很大,当温度高于700℃时,Super 304、T92、C-HRA-5、TP347H和12Cr1MoV均无法满足实际投产使用。在650℃时,C-HRA-5和TP347H表现良好,其拟合的腐蚀增重曲线分别为:y^(2)=312.371x,R^(2)=0.96和y=1.927x,R^(2)=0.94。Inconel 625涂层明显提高了12Cr1MoV基体抗氯腐蚀能力。随着涂层中氧化钇含量增加,抗氯腐蚀效果呈先升高后降低趋势,添加0.4%氧化钇效果最好。

高氯煤的研究进展和应用技术现状

我国新疆地区煤炭储量占全国预测煤炭储量的近40%,其中沙尔湖煤作为典型的新疆煤种之一,其储量近1000亿吨,该煤低灰、低硫、着火特性极佳,但是煤中氯含量可超过1%,如此罕见的高氯特性导致该煤在高效燃煤发电和现代煤化工中的结焦、沾污和腐蚀问题极其严重,制约了沙尔湖煤的安全、高效和清洁利用。在该技术背景下,对国内外高氯煤的研究进展和应用技术现状进行了综述,主要包括:1)世界和中国高氯煤的燃料特性、分布特性和利用技术现状;2)煤中氯的赋存形态,包括无机形态(与矿物元素结合形成离散的氯化物、含氯复杂矿物、存于孔隙水中离子形态)和有机形态(弱结合吸附形态,强结合共价形态);3)燃烧和热解过程中氯释放的影响因素和氯的迁徙形态及特性;4)高氯煤燃用过程中氯诱导的受热面沾污和腐蚀机制;5)燃烧过程中二噁英和汞等重金属与氯的耦合作用机制;6)氯的控制技术,包括炉前、炉内和炉后控制技术。基于文献调研和分析研究,为今后高氯煤领域的基础研究重点和技术研发方向提出建议。

加热卷烟气溶胶陈化特性的双模态粒径分布及动力学特性

为研究加热卷烟燃烧过程中气溶胶的陈化特性,以及抽吸间隔时间、抽吸容量和持续加热时间等因素对其的影响,通过吸烟机和电子低压撞击器对不同因素的影响进行实验研究,并利用“水蒸气-甘油”二元气溶胶动力学模型深入分析气溶胶的形成特性。结果表明:①加热卷烟气溶胶陈化后的粒径分布呈双模态,平均抽吸8口/支的加热卷烟产生的气溶胶的粒数总浓度为1.3×109~1.7×109个/cm3,平均粒径为0.15~0.25μm。②单口抽吸容量对双模态粒径分布的影响较大,体现在抽吸容量越大,双模态特性越不显著;而抽吸间隔时间与持续加热时间对双模态影响较小。同时,抽吸间隔时间、单口抽吸容量和加热时间对平均粒径影响不大。③理论计算结果表明,加热卷烟的“水蒸气-甘油”二元气溶胶为双模态粒径分布,陈化时间的增加使粒径分布显著地向大粒径方向偏移,甘油浓度的增加却对第二个峰值的影响不显著,与实验结果相符。