[發明專利]一種超臨界發電機組腐蝕防護方法

在審

• 申請號: 202111152992.6
• 申請日: 2021-09-29
• 公開（公告）號: CN113930712A
• 公開（公告）日: 2022-01-14
• 發明（設計）人: 馮拉俊;雷思杰;閆愛軍;周陳龍;喬越;范志東
• 申請（專利權）人: 西安理工大學
• 主分類號: C23C8/14
• 分類號: C23C8/14
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 白文佳

本發明提供一種超臨界發電機組腐蝕防護方法，涉及發電機組腐蝕防護技術領域，對超臨界機組進行預熱，所述超臨界機組采用TP347H鋼；向預熱后的超臨界機組中通入氧氣，在超臨界機組內壁制備第一氧化層；向處理后的超臨界機組中通入臭氧，在超臨界機組內壁制備第二氧化層，得到內壁具有雙層氧化層的超臨界機組。本發明在超臨界機組TP347H耐熱鋼表面預先氧化一層氧化膜，在TP347H鍋爐鋼的Cr離子周圍產生較厚的氧化層，有力的防止了TP347H鍋爐鋼晶間腐蝕，不僅延長設備的使用壽命，還有效的防止鍋爐的紅管及發生爆炸的危險。

技術領域

本發明涉及發電機組腐蝕防護技術領域，具體屬于一種超臨界發電機組腐蝕防護方法。

背景技術

現有的火力發電廠機組，大多數采用超臨界機組，其鍋爐、再熱器、過熱器的溫度達到650℃以上，這種溫度被稱為超臨界溫度，這種發電機組稱為超臨界發電機組，在如此高的溫度下，常常出現發電機組的水蒸汽腐蝕，腐蝕不僅降低了設備的使用壽命，而且腐蝕產生的氧化物還使發電機組設備的傳熱效率降低，更嚴重的是腐蝕產物在設備運行過程會出現大片的脫落，脫落的氧化物會堆積在一起，堵塞發電機組鍋爐的爐管。鍋爐的爐管內一旦堆積了腐蝕氧化物，輕者出現鍋爐的“紅管”，紅管表示爐管局部傳熱效率低，爐管溫度已經高于設計溫度，鍋爐管強度大大下降，隨時有發生爆炸的危險。隨著火力發電機組根據用電量靈活運轉的要求，火力發電鍋爐停開更加頻繁，在鍋爐停開的轉化過程，更加容易出現發電機組爐管內氧化物的脫落，嚴重影響鍋爐安全運行。更為嚴重的是目前采用的TP347H鍋爐鋼中加入了Cr、Ni、Si、Mn等元素，這些元素對于提高鍋爐鋼的耐熱性、屈服強度等是十分有效的，但Cr的加入使鋼在高溫下容易生成Cr₂₃C₆的中間相，使中間相周圍形成貧Cr區，貧Cr區就會優先發生腐蝕，造成鋼的強度降低，容易腐蝕爆炸事故，圖1為鍋爐鋼造成貧Cr區腐蝕的金相照片，如圖1所示防止貧Cr區腐蝕也是目前鍋爐鋼防腐的關鍵。

發明內容

為了解決現有技術中存在的問題，本發明提供一種超臨界發電機組腐蝕防護方法，在超臨界機組TP347H鍋爐鋼表面預先氧化一層氧化膜，在TP347H鍋爐鋼的Cr離子周圍產生較厚的氧化層，有力的防止了TP347H鍋爐鋼晶間腐蝕，不僅延長設備的使用壽命，還有效的防止鍋爐的紅管及發生爆炸的危險。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種超臨界發電機組腐蝕防護方法，具體步驟如下：

S1對超臨界機組進行預熱，所述超臨界機組采用TP347H鋼；

S2向預熱后的超臨界機組中通入氧氣，在超臨界機組內壁制備第一氧化層；

S3向步驟S2處理后的超臨界機組中通入臭氧，在超臨界機組內壁制備第二氧化層，得到內壁具有雙層氧化層的超臨界機組。

進一步的，步驟S1中，所述超臨界機組為新開機或酸處理后的超臨界機組，所述超臨界機組內壁不含水分和氧化物。

進一步的，步驟S1中，所述預熱溫度為180℃-200℃。

進一步的，步驟S2中，所述氧氣的壓強為0.05Mpa-0.1Mpa。

進一步的，步驟S2中，所述通入氧氣的時間為1h-1.5h。

進一步的，步驟S3中，所述臭氧的壓強0.01Mpa-0.02Mpa。

進一步的，步驟S3中，所述通入臭氧的時間為0.5h-1h。

進一步的，步驟S3中，所述第二氧化層生長在超臨界機組內壁上的貧鉻區。

進一步的，步驟S3中，所述雙層氧化層的厚度為0.2μm-0.3μm。

進一步的，步驟S3中，所述內壁具有雙層氧化層的超臨界機組在650℃水蒸氣中腐蝕24小時，腐蝕速度為0.06mm/a。