高溫蒸汽環(huán)境下電站再熱器管道材料的氧化實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、火力發(fā)電是我國最主要的發(fā)電方式，近年來隨著國家對有關(guān)環(huán)境和能源利用率問題關(guān)注度的提高，發(fā)展超（超）臨界機(jī)組發(fā)電技術(shù)已經(jīng)是我國火電發(fā)展必然方向。但是超（超）臨界機(jī)組中再熱器管道對材料性能的要求極高，材料在惡劣環(huán)境中發(fā)生氧化腐蝕的現(xiàn)象嚴(yán)重影響著鍋爐的安全性以及整個電站的發(fā)電效率，故著手研究這些材料在電站高溫環(huán)境下的抗氧化性，尤為必要。
　　本文著眼于我國未來的“電站700℃計劃”，針對目前再熱器使用較為普遍的三種奧氏體不銹鋼Super

2、304H、TP347HFG、HR3C和一種鎳基合金Haynes282共四種材料，進(jìn)行水蒸氣環(huán)境下的氧化實(shí)驗(yàn)，試驗(yàn)時間為200、400、600、800、1000小時。實(shí)驗(yàn)之后將試樣進(jìn)行氧化稱重、表面形貌觀察(SEM)、氧化膜厚度測量、橫截面結(jié)構(gòu)觀測及元素分析(SEM-EDS)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，Super304H和TP347HFG在實(shí)驗(yàn)環(huán)境下金屬表面有著雙層的氧化膜，氧化膜較厚，外層多孔、富Fe、O元素，貧Cr、Ni;內(nèi)層致密、含Cr、Ni較

3、多，F(xiàn)e和O元素較少，在高溫環(huán)境下外氧化層易剝落，應(yīng)當(dāng)限制使用環(huán)境。HR3C氧化膜較薄，成分主要為Fe-Cr-Ni的氧化物，具有良好的致密性和牢固性，可以用于700℃的高溫環(huán)境。鎳基合金282在700℃以內(nèi)的環(huán)境下其表面形貌和氧化增重都沒有明顯變化。
　　本文分析了溫度、Cr元素以及Ni元素這三種因素在高溫蒸汽環(huán)境下對金屬材料氧化性的影響，指出了實(shí)驗(yàn)材料在不同溫度下的抗氧化性;Cr元素含量的多少對合金表面是否形成保護(hù)性的氧化膜也尤