[實用新型]一種燃燒氣氛下耐熱材料抗熱腐蝕試驗裝置

有效

• 申請號: 201920654848.4
• 申請日: 2019-05-08
• 公開（公告）號: CN209878565U
• 公開（公告）日: 2019-12-31
• 發明（設計）人: 梁志遠;湯臏;趙欽新;王云剛
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: G01N17/00
• 分類號: G01N17/00
• 代理公司: 61200 西安通大專利代理有限責任公司
• 代理人: 徐文權

本實用新型提供一種燃燒氣氛下耐熱材料抗熱腐蝕試驗裝置，結構簡單，設計合理，能夠模擬真實氣氛下各種條件的腐蝕情況；操作簡便，結論精確。所述裝置包括燃燒氣氛模擬裝置和換熱模擬裝置；所述的燃燒氣氛模擬裝置包括依次連接的燃燒器、爐膛和引風機；爐膛軸線呈豎直設置；所述的換熱模擬裝置包括同軸設置在爐膛內的空心圓管；空心圓管由若干不同耐熱材料的扇形柱狀試樣通過母線焊接密封而成；空心圓管兩端外側分別與爐膛密封連接；空心圓管外部與爐膛內部形成的環形柱狀空間，環形柱狀空間的兩端分別設置有伸出爐膛的入口段和出口段，環形柱狀空間內通過入口段和出口段通入單向流動的換熱介質。

技術領域

本實用新型涉及耐熱材料熱腐蝕試驗領域，具體為一種燃燒氣氛下耐熱材料抗熱腐蝕試驗裝置。

背景技術

以固體燃料燃燒提供熱能供應的工業設備均工作在高溫、含灰氣流的腐蝕性復雜環境之中，隨著的電站鍋爐向著更高蒸汽參數和更大容量的方向發展，鍋爐爐膛截面熱負荷和含塵氣流的旋轉動量流力矩不斷增加，加重了爐膛結渣和熱腐蝕傾向，特別是煤粉燃燒器區域由于燃燒工況不斷變化，加之低氮氧化物燃燒技術的采用，使得燃燒器區域出現了十分復雜的腐蝕性氣氛；另外，超臨界發電機組的電站鍋爐的主蒸汽溫度已經從過去的543℃和566℃不斷提高到630℃，使得高溫過熱器金屬壁溫處于650℃左右，進入氣相和熔鹽多相介質腐蝕的嚴重溫度區間，近年來，超超臨界電站鍋爐頻繁發生爐膛水冷壁和過熱器的熱腐蝕事故，直接威脅發電機組的長周期安全運行。

耐熱材料熱腐蝕機理及其腐蝕性動力學的研究一直受到密切關注，最直接的方法就是進行模擬氣氛下耐熱材料的熱腐蝕試驗。根據文獻檢索，目前沒有發現固體燃料燃燒復雜腐蝕氣氛下的熱腐蝕試驗設備，使得多數單一氣氛下獲得的腐蝕實驗數據無法反映動力設備真實的腐蝕狀況，不能指導工程實踐。因此，迫切需要設計燃燒氣氛下對耐熱材料抗熱腐蝕試驗裝置。

實用新型內容

針對現有技術中存在的問題，本實用新型提供一種燃燒氣氛下耐熱材料抗熱腐蝕試驗裝置，結構簡單，設計合理，能夠模擬真實氣氛下各種條件的腐蝕情況；操作簡便，結論精確。

本實用新型是通過以下技術方案來實現：

一種燃燒氣氛下耐熱材料抗熱腐蝕試驗裝置，包括燃燒氣氛模擬裝置和換熱模擬裝置；

所述的燃燒氣氛模擬裝置包括依次連接的燃燒器、爐膛和引風機；爐膛軸線呈豎直設置；

所述的換熱模擬裝置包括同軸設置在爐膛內的空心圓管；空心圓管由若干不同耐熱材料的扇形柱狀試樣通過母線焊接密封而成；空心圓管兩端外側分別與爐膛密封連接；空心圓管外部與爐膛內部形成的環形柱狀空間，環形柱狀空間的兩端分別設置有伸出爐膛的入口段和出口段，環形柱狀空間內通過入口段和出口段通入單向流動的換熱介質。

優選的，入口段的伸出端連接風機或水泵，出口段對應的與外部環境或水箱連通。

優選的，扇形柱狀試樣焊接組成的空心圓管的兩端外部通過金屬橡膠密封圈密封固定在爐膛中。

優選的，入口段和出口段分別垂直伸出爐膛軸線設置。

優選的，所述空心圓管管壁埋有若干測溫熱電偶。

與現有技術相比，本實用新型具有以下有益的技術效果：

本實用新型的一種燃燒氣氛下耐熱材料抗熱腐蝕試驗裝置以空心圓管為主體，通過風機和測試位置來控制空心圓管壁溫，通過燃燒器產生煙氣并控制煙氣溫度，通過引風機控制煙氣流速。可以實現不同溫度不同流速下耐熱材料試樣的抗熱腐蝕試驗檢測。本實用新型在固體燃料燃燒氣氛下進行試驗，填補了耐熱材料在固體燃料燃燒氣氛下抗熱腐蝕研究的空缺。