[发明专利]一种高温腐蚀试验系统

说明书

本发明提供了一种高温腐蚀试验系统，该系统具有气密性好、混气均匀、结构简单、操作方便、运行稳定等特点。本发明的试验系统包括顺序连接的气瓶、减压阀、质量流量计和旋风混气罐，氮气将水蒸气发生器产生的高温水蒸气输运到混合气管路中。混合气经套管式玻璃纤维管的外管后通入装有NaOH溶液的洗气瓶，由空压机产生的冷却空气通入套管式玻璃纤维管的内管后排空。管式炉安装有测温热电偶及温度自动调节系统，能够实现腐蚀气氛温度与被测金属试片的表面温度按设定好的数值进行自动调节。

技术领域

本发明涉及一种高温腐蚀试验系统，属于金属腐蚀技术领域。

背景技术

目前，由于环保的要求，燃煤电厂的排放标准日益严格，多数电厂采用了新型低NO_X同轴燃烧器和分级配风的方式来抑制氮氧化物的生成，但是与此同时产生了高温腐蚀问题。在炉膛近壁面的水冷壁处极易形成强还原性气氛，在这种燃烧气氛下，燃煤中的黄铁矿极易转化为腐蚀性极强的硫化氢气体，硫化氢气体在高温环境下将与金属铁及其氧化物发生化学反应生成硫化亚铁，其物理结构疏松，不能够起到保护内部基体金属的作用。当水冷壁管道因腐蚀剥落减薄到临界许可厚度时将引发“爆管”事故，严重影响电厂的安全运行和经济效益，对腐蚀问题进行相关实验室机理研究已经迫在眉睫。

实验室金属腐蚀研究具有周期长，研究成本高，影响因素复杂等特点，目前国内还尚未有一整套完善的能够对金属腐蚀进行监测评估的实验装置。目前的实验装置存在着如下几个方面的问题：装置密封性差，腐蚀性气体极易泄漏到实验室环境中，造成实验室安全隐患，危害实验员身体健康；腐蚀装置混气效果差，各腐蚀性气体的浓度在一定时间范围内变化较大，将会对腐蚀速率的确定产生较大的误差；目前的试验台由于保温及管路等原因，还不能够进行高温水蒸气对金属腐蚀的实验研究；此外，现有腐蚀装置只能对腐蚀气氛的温度进行调节，还无法对试片表面的温度进行控制。

发明内容

技术问题：本发明目的是提供一种高温腐蚀试验系统，该系统结构简单，操作方便的，可实现各种腐蚀气体及高温水蒸气自由配比、充分混合；在高温腐蚀反应区增设温度自动调节系统，能够实现腐蚀气氛温度与被腐蚀材料的表面温度按设定好的数值进行自动调节。

技术方案：本发明提供了一种高温腐蚀试验系统，该系统包括按照连接顺序依次为腐蚀气体混合装置、高温腐蚀试验装置和尾气处理装置：

所述的腐蚀性气体混合装置由腐蚀气气瓶、减压阀、质量流量计、旋风混气罐、氮气载气瓶、电磁比例阀、蒸汽发生器和电加热带组成，其中腐蚀气气瓶、减压阀、质量流量计和旋风混气罐依次通过不锈钢管连接，旋风混气罐的接出管通过管道与套管式玻璃纤维管的腐蚀混合气入口相接，氮气载气瓶、减压阀、电磁比例阀和蒸汽发生器用不锈钢管依次相接，蒸汽发生器的蒸气输出口与管道连接，氮气作为载气将蒸汽发生器产生的高温水蒸气输运到管道中，与旋风混气罐的接出管接出的气体进行混合，得到腐蚀混合气；

所述的高温腐蚀试验装置由管式炉、套管式玻璃纤维管、空压机、环境控温热电偶、管壁控温热电偶和电磁阀组成，其中套管式玻璃纤维管置于管式炉的内部，且套管式玻璃纤维管的冷却气入口、冷却气出口、腐蚀混合气入口和腐蚀混合气出口均位于管式炉的外部，腐蚀混合气出口与NaOH溶液洗气瓶连接，套管式玻璃纤维管的冷却气入口依次与电磁阀和空压机连接；

所述的尾气处理装置由NaOH洗气瓶和硅胶洗气瓶依次连接组成。

其中：

所述的腐蚀气体混合装置中含有高温水蒸气的管道均在管道外壁铺设有电加热带。