超临界机组的腐蚀与防护.pdf

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1、化学世界超临界机组的腐蚀与防护阳永娟(上海电气电站集团工程公司，上海201199)摘要：综述超临界机组的腐蚀，包括不同制造材料，如奥氏体不锈钢、马氏体不锈钢、镍基合金、钛基合金等在超临界水中的腐蚀行为与机理。探讨腐蚀的机理与水工况之间的联系。在此基础上，综述超临界机组中，为防止腐蚀所采用的水化学调控与加药策略，以及在化学加药和腐蚀防护上的最新研究进展。关键词：超临界机组；超临界水工况；材料腐蚀；加药与防护中图分类号：TK227．8文献标志码：A文章编号：0367-6358(2O16)09-0590—06Corrosionand

2、Anti——corrosioninSuper—。criticalWaterPowerPlantYANGYong—juan(ShanghaiElectricPowerGenerationGroup，Shanghai201199，China)Abstract：Thecorrosionbehaviorandthecorrosivereactionmechanisminsuper—criticalwaterforvariousmaterials，suchasAusteniticsteels，Martensiticsteels，Nike

3、l—alloyandTi—alloy，werereviewed．Thecorre—lationbetweencorrosionandparametersofthewaterwasdiscussedindetail．Furthermore，therecentstrategyadoptedforanti—corrosionbyadjustingthewaterparameterswithvariousadditiveswasalsointro—·duced．Keywords：supercriticalpowerplant；para

4、metersofsupercriticalwater；materialscorrosion；anti—rOrrosionaddjtiVes超临界机组是指在锅炉中将水加热至其临界点然世界范围内已经成功商业化运行了许多超临界机(22．1MPa，374℃)以上，用超临界水驱动电机的组，但对于超临界水的性质和在超临界水中腐蚀反一种发电方式。超临界机组的设计一般采用直流锅应机理仍在持续研究之中[4．8j。本文综述了超临界炉的形式，即在锅炉中产生的超临界蒸汽直接输入机组腐蚀与防护方面的进展，总结了超临界水中各发电机组，驱动电机叶片产生电力

5、_1。]。虽然超临界种材料的腐蚀行为与机理，探讨了影响腐蚀的各种机组具有很高的热电转换效率，但由于采用直流超因素，并对超临界水的腐蚀防护加药方法的实验研临界水直接驱动汽机，在电厂运行方面带来了设备究和实际应用领域进行了论述，同时，对超临界机组腐蚀与防护上的极大挑战。在超临界机组运行中，的腐蚀与防护领域未来研究方向进行了展望。对水化学工况提出了更高更严格的要求，所采用的1超临界水的物理化学性质腐蚀防护加药措施也有别于亚临界机组。另一方超临界水是指超过临界点时水所呈现出的一种面，由于超临界水的性质特殊，许多常温常压下的腐状态。此状

6、态下，水不再是气～液两相，而呈现介于蚀防护规律与机理已经不再适用超临界水工况，虽液相与气相之间的一种非极性、低密度流体。此时，收稿日期：2015-03—27；修回日期：2016-02—21作者简介：阳永娟(1973一)，女，湖南涟源人，工程师，主要研究方向：电厂水化学处理与监控。E—mail：yangyj3@shanghai—electric．corn。第})期化学界无论是改变温度还是改变压力，都能显著改变超临2超临界水中材料的腐蚀行为与腐蚀机理界水的物理化学性质。图1所示水的超临界区域马氏体不锈钢、奥氏体不锈钢、镍基合金、钛

7、基(SC)以及在此区域内，超临界水的密度与温度、压合金和锆基合金是常用于制造超临界机组部件的力(图1)变化的相互关系。材料。金属材料的腐绌分为点腐蚀、常规腐蚀和应力断裂腐蚀。在电厂运行中，点腐蚀和应力断超临界区裂腐蚀的危害最大。最难预测和防护。超临界水中材料的腐蚀行为与机理已经有广泛的研究报道]。超临界水中合金的腐蚀行为与超临界水状态(温度、压力)以及水中溶解物(浓度、种类)息息相关。超临界水的压力越大腐蚀越快，温度越高越有利于腐蚀反应的发生。图3所示是从常温到超临界温度范内，不同压力下镍基合金的腐蚀速率变化I_}}I线，同时

8、列出了水在不同压力下从非临界到超临界的密度变化曲线一-。。由图可以看出．在超临界区图1超临界水的相图(柯12)以及密度随温度(有下)、压力域内，同一温度下随着压力的增加，合金的腐蚀速度(左)变化关系【矧著加大。图4所示是马氏体不一锈l_钢00一HLuLCu—M1．I2A0【s