The invention discloses a force under the action of supercritical carbon dioxide corrosion test device and method, which comprises carbon dioxide sources, supercritical fluid pump, preheater, tubular reactor and the experimental pipe, condensing device and exhaust gas treatment device; carbon dioxide gas by supercritical fluid pump and preheater preheater exit entrance is connected and in a tube reactor test pipe connected pipe reactor outlet is connected with a cooling device, the outlet of the condenser is connected with exhaust gas treatment device; the experimental device adopts the actual heat pipe as the supercritical carbon dioxide corrosion two reactor, break the conventional test methods ignore carbon dioxide supercritical pressure pipe wall the mechanical effects on thermal limitations, more close to the real heat pipe service environment, so as to obtain heat-resistant materials under the condition of anti corrosion engineering The experimental environment and force action of the invention are close to the real service environment, and can be widely applied to the laboratory research of carbon dioxide fluid corrosion under supercritical pressure.
【技术实现步骤摘要】
一种受力作用下超临界二氧化碳腐蚀实验装置及方法
本专利技术涉及材料腐蚀性能实验装置,具体涉及一种测试受力条件耐热管超临界二氧化碳腐蚀性能的实验装置及方法。
技术介绍
超临界流体指温度与压力处于其临界点以上的兼具液体和气体性质的流体。二氧化碳的临界温度是30.98℃,临界压力是7.38MPa。超临界二氧化碳具有良好的传递性和快速移动能力,其密度与液体接近,高密度增加了流体的压强;超临界循环利用二氧化碳在临界附近的物性,减小压缩功,大幅度提高回热效率。超临界二氧化碳循环发电系统具有能量转化效率高、关键部件和系统所占空间小和经济性显著等优点。相对于传统蒸汽工质的朗肯循环,超临界二氧化碳循环发电技术优势显著,被认为是新兴能源领域最具应用前景的能量转换系统之一,该技术在新型燃气轮机、核电、火力发电以及太阳能发电等方面应用前景广阔。华能集团赵毅提出超临界二氧化碳布雷顿循环600℃条件下可以达到传统超超临界蒸汽朗肯循环700℃的效率,有效地避免开发高温合金,同时具有极佳的节水作用,并能利用捕集的温室气体二氧化碳,进一步实现煤炭清洁高效利用。超临界二氧化碳循环发电技术不仅减少了二氧化碳的捕捉及封存带来的成本及威胁,而且大幅度提高化石燃料能源利用效率,具有颠覆性的意义。虽然目前国内外没有商业化运行的发电机组,但在超临界二氧化碳循环体系中,二氧化碳工质与关键部件直接接触,系统的高效安全运行依赖于工质与材料间的稳定性。同时,与现役发电机组水蒸气工质的腐蚀行为相似,为保证新型发电循环系统的高效安全运行,系统关键部位材料的腐蚀成为关键因素之一。基于超临界火电机组蒸汽侧氧化皮严重剥落 ...
【技术保护点】
一种受力作用下超临界二氧化碳腐蚀实验装置,其特征在于:包括通过耐腐蚀管路依次连接的二氧化碳气路系统、超临界流体泵(3)、预热器(5)、管式反应器(18)、冷凝器(15)和尾气处理装置(19);所述二氧化碳气路系统包括二氧化碳气源(1)和控制流速的质量流量计(2);二氧化碳气源(1)经质量流量计(2)后与超临界流体泵(3)相连接;超临界流体泵(3)经过第一球阀(4)后与预热器(5)入口连通;预热器(5)出口与管式反应器(18)入口连通;管式反应器(18)出口与冷凝器(15)入口连通,冷凝器(15)出口通过背压阀(16)和第二球阀(17)连通尾气处理装置(19),反应后的二氧化碳经背压阀(16)和球阀(17)后进入尾气处理装置(19);预热器(5)上安装有用于监测控制预热器加热温度的第一热电偶(6)和预热器管内温度的第二热电偶(7);管式反应器(18)中的实验管段采用真实耐热管段,采用管式加热炉(13)加热管式反应器(18);管式反应器(18)上安装有用于控制管式反应器(18)管壁温度的第三热电偶(11)和第四热电偶(12)以及管式反应器(18)内部温度的第五热电偶(10);管式反应器(1 ...
【技术特征摘要】
1.一种受力作用下超临界二氧化碳腐蚀实验装置,其特征在于:包括通过耐腐蚀管路依次连接的二氧化碳气路系统、超临界流体泵(3)、预热器(5)、管式反应器(18)、冷凝器(15)和尾气处理装置(19);所述二氧化碳气路系统包括二氧化碳气源(1)和控制流速的质量流量计(2);二氧化碳气源(1)经质量流量计(2)后与超临界流体泵(3)相连接;超临界流体泵(3)经过第一球阀(4)后与预热器(5)入口连通;预热器(5)出口与管式反应器(18)入口连通;管式反应器(18)出口与冷凝器(15)入口连通,冷凝器(15)出口通过背压阀(16)和第二球阀(17)连通尾气处理装置(19),反应后的二氧化碳经背压阀(16)和球阀(17)后进入尾气处理装置(19);预热器(5)上安装有用于监测控制预热器加热温度的第一热电偶(6)和预热器管内温度的第二热电偶(7);管式反应器(18)中的实验管段采用真实耐热管段,采用管式加热炉(13)加热管式反应器(18);管式反应器(18)上安装有用于控制管式反应器(18)管壁温度的第三热电偶(11)和第四热电偶(12)以及管式反应器(18)内部温度的第五热电偶(10);管式反应器(18)入口和出口安装测定管内压力的第一压力表(8)和第二压力表(14)。2.根据权利要求1所述的一种受力作用下超临界二氧化碳腐蚀实验装置,其特征在于:所述管式反应器(18)入口和出口采用卡扣式法兰(9)密封连接,提高系统安全性与稳定性。3.根据权利要求1所述的一种受力作用下超临界二氧化碳腐蚀实验装置,其特征在于:所述二氧化碳气路系统中,二氧化碳气源(1)为99.9999%超纯二氧化碳,用于研究理想条件下超临界二氧化碳腐蚀;或为含有微量0.0001%~0.01%杂质气体的高纯二氧化碳,用于研究含杂质条件下超临界二氧化碳的腐蚀。4.根据权利要求1所述的一种受力作用下超临界二氧化碳腐蚀实验装置,其特征在于:通过超临界流体泵(3)和第二压力表(14)调节管式反应器(18)的压力,获得超临界二氧化碳腐蚀气氛。5.根据权利要求1所述的一种受力作用下超临界二氧化碳腐蚀实验装置,其特征在于:通过管式加热炉(13)和管式反应器(18)内置的第五热电偶(10)控制管式反应器(18)温...
【专利技术属性】
技术研发人员:梁志远,于淼,桂雍,赵钦新,王云刚,
申请(专利权)人:西安交通大学,
类型:发明
国别省市:陕西,61
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