本发明专利技术公开了氧化试验装置技术领域的一种高温蒸汽氧化试验装置，包括除氧水箱、给水箱、蒸发器、电炉、冷凝器、循环水箱、水泵、计量泵、循环水泵及若干阀门和管路，除氧水箱的上端还通过管路和设置在管路上的阀门连接补水口，蒸发器的内部安装有除氧管，电炉的内部设有试验仓，采用若干经不同处理工艺下的试样置于该在高温蒸汽氧化试验装置的电炉内，通过改变试验温度，获得不同温度氧化试验的数据，根据不同工艺处理后的试样在相同参数条件下的氧化试验结果，可以比较材料的抗氧化性能，分析出各个试样承压部件不同表面处理工艺在抗氧化特性上的差异，提出改各个试样抗氧化特性的工艺，并且能在工程实际上得以实现。
A High Temperature Steam Oxidation Test Device
【技术实现步骤摘要】
一种高温蒸汽氧化试验装置
本专利技术涉及氧化试验装置
，特别涉及一种以模拟火力发电厂蒸汽流通部件服役状态的高温蒸汽氧化试验装置。
技术介绍
鉴于我国目前资源状况和煤炭在能源生产及消费结构中占用非常重要的比例，高效率、高参数的超临界(SC)和超超临界(USC)火电机组是火电发展的主要方向，超临界(SC)和超超临界(USC)燃煤发电技术是目前国际上比较成熟且广使用一种清洁燃烧技术。鉴于世界现有的火力发电技术水平，不断提升机组蒸汽参数是提高火力发电厂效率的主要途径，即提高蒸汽温度和蒸汽压力。由于火力发电厂锅炉蒸汽温度和蒸汽压力的进一步增加，越来越多锅炉爆管事故随之发生。统计发现电站锅炉事故中,受热面管水冷壁管、过热器管、再热器管、省煤器管,又称“四管”的爆漏损坏事故最为严重和常见,约占锅炉事故的,火电厂锅炉的“四管”爆漏引起的非计划停运时间占机组非计划停运时间的48.9％左右,少发电量占全部事故少发电量的50％以上。造成“四管”爆漏事故的原因很多,一般大容量高参数锅炉“四管”爆漏主要由于氧化、应力腐蚀、过热、磨损、焊接质量及材质等原因引起。而对于承受高温和高压蒸汽作用的过热器管和再热器管来说,氧化和腐蚀更是造成爆管的主要因素。作为高压高温承压部件的过热器、再热器管在高温水蒸汽环境下管道内壁氧化严重，氧化膜剥落使得管壁有效壁减小，另一方面管壁氧化膜增厚也会使其导热性变差，运行温度提高，管道将处于超温服役状态，最后导致炉管爆裂失效。再者，剥落的氧化皮对汽轮机末级叶片造成严重的冲刷损伤，主汽门也会出现因剥落的氧化皮导致卡涩现象。目前在役超临界(SC)和超超临界(USC)火电机组使用的管道。高温水蒸气会加速合金材料氧化，管道在水蒸气中比空气中氧化更严重，氧化机理也与空气中氧化不同。在水蒸气气氛中，随温度升高，氧化速度明显加快，氧化产物为Fe3O4、Fe2O3、(Fe,Cr)3O4和(Fe,Cr)2O3等，但在氧化初始阶段也可能生成Cr2O3相，在表面形成一层保护性的氧化薄膜。随着氧化速度加快和温度的变化，厚氧化膜受到较大的生长应力和热应力，加之氧化膜的塑性变形程度小，管道在服役过程中经常出现氧化膜开裂剥落现象，而氧化膜的剥落又进一步加快氧化速度。目前，国内外对管道氧化机理的研究相对校多，对提高管道材料抗氧化性的方法也有不少的研究，但针对管道这个部件在实际运行过程中的防止氧化皮脱落的手段非常少，并且研究的许多提高抗氧化性的方法在实际工程上并不能适用。基于此，本专利技术设计了一种高温蒸汽氧化试验装置，以模拟火电厂蒸汽流通部件服役条件的参数和火电厂实际服役条件等手段，对管道抗氧化机理进行不同表面处理工艺下，管道抗氧化影响的研究，以解决上述问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种高温蒸汽氧化试验装置，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种高温蒸汽氧化试验装置，包括除氧水箱、给水箱、蒸发器、电炉、冷凝器、循环水箱、水泵、计量泵、循环水泵及若干阀门和管路，所述除氧水箱的上端通过管路和设置在管路上的阀门与真空泵及真空压力表相连通，所述除氧水箱的上端还通过管路和设置在管路上的阀门连接补水口，所述蒸发器的内部安装有除氧管，所述除氧管的输入端通过管路和设置在管路上的减压阀和流量控制器与氩气瓶相连通，所述除氧水箱和给水箱的上端通过管路和设置在管路上的阀门与水封相连通，所述水封通过管路与大气相连，所述除氧水箱和给水箱之间通过管路和设置在管路上的阀门及水泵相连，所述给水箱通过管路和设置在管路上的流量计及计量泵与蒸发器的入口相连通，所述电炉的内部设有试验仓，所述蒸发器的出口通过管路与试验仓的入口相连通，所述试验仓的出口通过管路与冷凝器的入口相连通，所述冷凝器的出口通过管路和设置在管路上的阀门与循环水箱的入口相连通，所述循环水箱的出口通过管路和设置在管路上的阀门及循环水泵与除氧水箱相连通。优选的，所述除氧水箱和给水箱的侧面均设有由透明材料制成的水位计，所述除氧水箱的底部和顶部通过管路与水泵和溶解氧表构成回路。优选的，所述除氧水箱的底部安装有电加热管。优选的，所述除氧水箱和给水箱的下端设有管路和设置在管路上的排污阀。优选的，所述蒸发器和电炉的内腔分别设有热电偶组件一和热电偶组件二，所述热电偶组件一和热电偶组件二通过线路与计算机相连接。优选的，所述试验仓与外界大气隔离，所述试验仓的一端设有蒸汽入口的法兰盘，另一端设有蒸汽出口端盖，所述试验仓的内腔顶部均匀设有用于安装热电偶组件二的测点，所述试验仓的内腔底部安装有安装座，所述安装座的顶部均匀设设有若干试样。优选的，所述试验仓的内壁设有保温层，所述试验仓的内腔靠近法兰盘的一侧均匀设有扰流板，所述扰流板的外壁上均匀开有微孔。优选的，所述安装座的顶部均匀设有定位块，所述定位块通过螺栓将试样固定在安装座上。优选的，若干所述试样分别为由不同表面处理工艺处理后的试验件。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术通过采用若干经不同处理工艺下的试样置于该在高温蒸汽氧化试验装置的电炉内，通过改变试验温度，获得不同温度氧化试验的数据，可用于绘制出材料水蒸汽氧化动力学曲线，根据不同工艺处理后的试样在相同参数条件下的氧化试验结果，可以比较材料的抗氧化性能，分析出各个试样承压部件不同表面处理工艺在抗氧化特性上的差异，提出改各个试样抗氧化特性的工艺，并且能在工程实际上得以实现。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术结构示意图；图2为本专利技术试验仓内部结构示意图。附图中，各标号所代表的部件列表如下：1、除氧水箱；2、给水箱；3、蒸发器；4、电炉；5、冷凝器；6、循环水箱；7、真空压力表；8、真空泵；9、除氧管；10、减压阀；11、流量控制器；12、氩气瓶；13、电加热管；14、水泵；15、溶解氧表；16、补水口；17、阀门；18、水封；19、水位计；20、排污阀；21、计量泵；22、流量计；23、热电偶组件一；24、热电偶组件二；25、计算机；26、试验仓；27、循环水泵；28、法兰盘；29、端盖；30、保温层；31、扰流板；32、微孔；33、安装座；34、试样；35、定位块；36、螺栓；37、测点。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。请参阅图1-2，本专利技术提供一种技术方案：一种高温蒸汽氧化试验装置，包括除氧水箱1、给水箱2、蒸发器3、电炉4、冷凝器5、循环水箱6、水泵14、计量泵21、循环水泵27及若干阀门17和管路，所述除氧水箱1的上端通过管路和设置在管路上的阀门17与真空泵8及真空压力表7相连通，所述除氧水箱1的上端还通过管路和设置在管路上的阀门17连接补水口16，所述蒸发器3的内部安装有除氧管9，所述除氧管9的输入端通过管路和设置在本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种高温蒸汽氧化试验装置，其特征在于，包括除氧水箱(1)、给水箱(2)、蒸发器(3)、电炉(4)、冷凝器(5)、循环水箱(6)、水泵(14)、计量泵(21)、循环水泵(27)及若干阀门(17)和管路，所述除氧水箱(1)的上端通过管路和设置在管路上的阀门(17)与真空泵(8)及真空压力表(7)相连通，所述除氧水箱(1)的上端还通过管路和设置在管路上的阀门(17)连接补水口(16)，所述蒸发器(3)的内部安装有除氧管(9)，所述除氧管(9)的输入端通过管路和设置在管路上的减压阀(10)和流量控制器(11)与氩气瓶(12)相连通，所述除氧水箱(1)和给水箱(2)的上端通过管路和设置在管路上的阀门(17)与水封(18)相连通，所述水封(18)通过管路与大气相连，所述除氧水箱(1)和给水箱(2)之间通过管路和设置在管路上的阀门(17)及水泵(14)相连，所述给水箱(2)通过管路和设置在管路上的流量计(22)及计量泵(21)与蒸发器(3)的入口相连通，所述电炉(4)的内部设有试验仓(26)，所述蒸发器(3)的出口通过管路与试验仓(26)的入口相连通，所述试验仓(26)的出口通过管路与冷凝器(5)的入口相连通，所述冷凝器(5)的出口通过管路和设置在管路上的阀门(17)与循环水箱(6)的入口相连通，所述循环水箱(6)的出口通过管路和设置在管路上的阀门(17)及循环水泵(27)与除氧水箱(1)相连通。...
【技术特征摘要】
1.一种高温蒸汽氧化试验装置，其特征在于，包括除氧水箱(1)、给水箱(2)、蒸发器(3)、电炉(4)、冷凝器(5)、循环水箱(6)、水泵(14)、计量泵(21)、循环水泵(27)及若干阀门(17)和管路，所述除氧水箱(1)的上端通过管路和设置在管路上的阀门(17)与真空泵(8)及真空压力表(7)相连通，所述除氧水箱(1)的上端还通过管路和设置在管路上的阀门(17)连接补水口(16)，所述蒸发器(3)的内部安装有除氧管(9)，所述除氧管(9)的输入端通过管路和设置在管路上的减压阀(10)和流量控制器(11)与氩气瓶(12)相连通，所述除氧水箱(1)和给水箱(2)的上端通过管路和设置在管路上的阀门(17)与水封(18)相连通，所述水封(18)通过管路与大气相连，所述除氧水箱(1)和给水箱(2)之间通过管路和设置在管路上的阀门(17)及水泵(14)相连，所述给水箱(2)通过管路和设置在管路上的流量计(22)及计量泵(21)与蒸发器(3)的入口相连通，所述电炉(4)的内部设有试验仓(26)，所述蒸发器(3)的出口通过管路与试验仓(26)的入口相连通，所述试验仓(26)的出口通过管路与冷凝器(5)的入口相连通，所述冷凝器(5)的出口通过管路和设置在管路上的阀门(17)与循环水箱(6)的入口相连通，所述循环水箱(6)的出口通过管路和设置在管路上的阀门(17)及循环水泵(27)与除氧水箱(1)相连通。2.根据权利要求1所述的一种高温蒸汽氧化试验装置，其特征在于：所述除氧水箱(1)和给水箱(2)的侧面均设有由透明材料制成的水位计(19)，所述除氧水箱(1)的底部和顶部通过管路与水泵(14)...
【专利技术属性】
技术研发人员：张新，马志宝，张坤，高大伟，刘永超，
申请(专利权)人：中国大唐集团科学技术研究院有限公司火力发电技术研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11
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