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超超临界机组的水汽品质控制 (3)

2007-11-08 14:37:35  作者:汪德良  来源:中国电厂化学网  浏览次数:23936  文字大小:【】【】【
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图3 氢氧化钠平衡溶解度和汽机蒸汽条件[2]
Fig.3 Equilibrium solubility of sodium hydroxide and turbine steam conditions

图4 在不同蒸汽比容条件下杂质在汽轮机的沉积特性[2]
Fig.4 Characteristic turbine deposition versus specific volume of steam
丹麦曾在运行的超超临界机组的水冷壁蒸发段上部、再热器、汽轮机叶片以及高压加热器的汽侧处发现有沉积物,沉积物的主要成分为钠盐,阴离子为硫酸根。
因此,超超临界机组的水质控制应该比超临界机组更为严格。
2.3超超临界条件蒸汽的高温氧化特性
超超临界机组的温度参数提高到580℃~600℃,甚至提高到650℃,对金属材料提出了更高的要求,除了高温强度指标外,还应充分考虑材料的抗水蒸汽氧化能力和抗氧化层剥落能力。
众 所周知,高温水汽氧化是金属腐蚀的一种特殊形式。在高温条件下,因为氢质子的影响,水蒸汽对不锈钢材料表现为一种强氧化性。在450℃~570℃,水蒸汽 与纯铁反应生成四氧化三铁并释放出氢气。在575℃以上,水蒸汽与纯铁反应除了生成四氧化三铁以外,还会在四氧化三铁层下生成氧化亚铁相。氧化亚铁相的增 长速度比四氧化三铁相快得多。
图5是不同牌号不锈钢材料在水蒸汽中高温氧化1000h的试验结果[3]。图示结果可见,在温度超过570℃的 条件下,不锈钢氧化的速度逐渐加快,在600℃~620℃之间,金属的氧化速度有一个突变点。这个突变点表明,不锈钢在氧化过程中随着温度的增加很可能产 生了新相。此时不锈钢的氧化层会迅速增厚。氧化层达到一定的厚度,就会在运行条件变化(如温度)时剥落,成为氧化皮。


图5 不锈钢在水蒸汽中高温氧化试验结果[3]
Fig.5 Oxidation test of stainless steel in high temperature steam
根据国内外机组运行的经验,奥氏体不锈钢材料虽然有良好的抗氧化能力,但粗晶粒钢在一定的运行条件下,会发生氧化层很薄时就剥落的情况,造成堵塞管短期过热甚至爆管事故。
为了及时发现过热器和再热器高温氧化的变化情况,可以通过监测蒸汽中的
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