LWM煤灰与模拟煤灰热行为差异的研究

通过热重-差热分析(TG-DTA)和X射线衍射分析(XRD),分别对在N2、CO2、CO2/N2三种气氛下LWM煤灰和模拟煤灰的热行为进行分析。TG-DTA结果表明:LWM煤灰和模拟煤灰热行为有显著差异;与模拟煤灰相比,煤灰在更高的温度下发生矿物转化;在纯CO2气氛下时,模拟煤灰会出现吸附CO2的现象,而煤灰不会出现此种现象。XRD结果表明煤灰与模拟煤灰在高温下的晶体矿物均以莫来石为主。

Super 304H钢在模拟烟气腐蚀环境中持久性能与组织演变研究

奥氏体钢在锅炉关键部位服役过程中面临烟气/煤灰腐蚀+应力协同作用的挑战,存在一定的安全隐患。在静态空气及烟气/煤灰腐蚀环境下,通过模拟实验台对Super 304H钢进行温度为650℃、应力为200~300 MPa的持久实验,研究腐蚀环境对其持久性能及组织演变的影响。结果表明:相较于空气环境,腐蚀条件下Super 304H钢持久寿命下降幅度可达83%,且随着持久应力的降低合金寿命下降更明显;烟气/煤灰腐蚀导致合金表面连续的腐蚀产物出现开裂、剥落,基体发生内硫化,在拉应力的共同作用下试样内部出现沿晶开裂等蠕变损伤;基体表面由于合金元素的损失,在高温下发生再结晶,并在实验结束后发生马氏体转变,腐蚀-应力环境中合金表面腐蚀产物的开裂、剥落,内硫化物的形成,表层再结晶细晶区的增厚和晶界损伤的加剧共同促进了Super 304H钢的持久断裂。烟气/煤灰腐蚀环境通过影响Super 304H钢腐蚀过程,恶化合金基体组织影响其持久性能。

CaO对神华煤灰熔融性的影响

选取煤灰使主要成分为SiO2、Al2O3、CaO、Fe2O3、Na2O,以模拟神华煤灰。利用灰熔点测定仪测定弱还原气氛下各种配比的煤灰熔融特征温度,以表征煤灰的熔融性,主要了解CaO含量对煤灰熔融性的影响。模拟结果表明,CaO对灰熔点起显著作用,在不同的含量范围内,作用表现不同。调整CaO含量可提高煤灰熔点。

4种先进超超临界电站锅炉用高温合金高温腐蚀性能实验研究

目的研究Haynes 625、Haynes 617、Haynes 120和Inconel 740H四种先进超超临界电站锅炉用高温合金在高温模拟煤灰环境下的腐蚀行为及机理。方法利用XRD、SEM、EDS等分析手段对样品表面腐蚀产物进行微观分析。结果四种高温合金均具备一定的抗高温模拟煤灰腐蚀能力。未涂抹煤灰样品的腐蚀动力学遵循抛物线规律,说明所选高温合金在750℃的高温腐蚀行为主要受离子扩散控制。在涂抹模拟煤灰环境下,材料的氧化增重依次为:Haynes 617>Haynes 625>Inconel 740H>Haynes 120。Haynes 625与Haynes 617腐蚀产物为双层结构的氧化物,氧化内层主要为富Cr氧化膜,氧化外层主要成分为(Ni,Mn)Cr_2O_4;Inconel 740H与Haynes 120表面未见双层结构氧化物。结论氧化物结构与合金中铬元素含量有关,同时与合金中附加元素(如钴元素)的含量和行为有一定联系。四种高温合金抗高温腐蚀性能从大到小依次为:Haynes 120>Inconel 740H>Haynes 625>Haynes 617。与以往研究相比,并未发现腐蚀产物中存在S,表明腐蚀过程中腐蚀产物中的S来自于SO_2气氛,而非煤灰中的硫酸盐。