超临界对冲旋流燃烧锅炉侧墙水冷壁高温腐蚀现场试验研究

《超临界对冲旋流燃烧锅炉侧墙水冷壁高温腐蚀现场试验研究》是一篇探讨超临界锅炉在运行过程中侧墙水冷壁高温腐蚀问题的学术论文。该论文聚焦于当前火力发电行业中普遍存在的高温腐蚀现象，尤其是在采用对冲旋流燃烧方式的超临界锅炉中，水冷壁区域因高温、高氧浓度和硫化物的存在而容易发生严重的腐蚀问题。研究旨在通过现场试验的方法，分析高温腐蚀的发生机制，并为锅炉设计和运行提供科学依据。

论文首先介绍了超临界锅炉的基本原理及其在现代电力系统中的重要性。超临界锅炉因其高效、节能的特点，在大型火电厂中得到了广泛应用。然而，随着锅炉参数的提高，特别是燃烧温度的升高，水冷壁区域的腐蚀问题愈发突出。特别是在对冲旋流燃烧方式下，燃料与空气的混合更加充分，燃烧效率得到提升，但同时也加剧了局部高温区域的形成，从而导致水冷壁材料的氧化和腐蚀。

为了深入研究这一问题，论文作者选择了一台实际运行的超临界对冲旋流燃烧锅炉作为研究对象，进行了为期数月的现场试验。试验过程中，研究人员对水冷壁表面的腐蚀情况进行定期监测，同时采集了不同位置的样品进行化学成分分析和微观结构观察。此外，还记录了锅炉运行时的关键参数，如温度、压力、烟气成分等，以便全面分析腐蚀发生的条件和影响因素。

研究结果表明，水冷壁的高温腐蚀主要发生在燃烧器附近以及炉膛的侧墙区域。这些区域由于火焰直接冲击，温度较高，且存在较多的硫化物和氧化物，使得金属材料的氧化速率显著增加。此外，烟气中的氯离子和钠盐也对腐蚀过程产生了显著影响。试验数据还显示，水冷壁的腐蚀速率与烟气中的氧含量呈正相关关系，这进一步验证了高温氧化是造成腐蚀的主要原因。

论文还探讨了不同的材料选择对腐蚀程度的影响。通过对不同合金材料的对比试验，发现含有较高铬、镍含量的耐热合金在高温环境下表现出更好的抗腐蚀性能。因此，建议在锅炉设计和改造过程中优先选用这类材料，以延长设备使用寿命并提高运行安全性。

除了材料因素外，论文还分析了锅炉运行参数对腐蚀的影响。例如，燃烧器的布置方式、一次风和二次风的比例、煤粉细度等因素都会影响燃烧温度分布，进而影响水冷壁的腐蚀情况。研究结果表明，优化燃烧参数可以有效降低局部高温区域的出现频率，从而减少腐蚀的发生。

在结论部分，论文指出，超临界对冲旋流燃烧锅炉侧墙水冷壁的高温腐蚀是一个复杂的物理化学过程，受到多种因素的共同影响。通过现场试验，研究人员不仅揭示了腐蚀的发生机制，还提出了有效的预防和控制措施。这些研究成果对于提高锅炉运行效率、延长设备寿命以及保障电力系统安全具有重要意义。

总体而言，《超临界对冲旋流燃烧锅炉侧墙水冷壁高温腐蚀现场试验研究》是一篇具有实际应用价值的学术论文，为相关领域的研究人员和工程技术人员提供了宝贵的参考。未来的研究可以进一步结合数值模拟方法，对高温腐蚀过程进行更深入的分析，从而实现更精准的预测和更有效的防护策略。