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固态燃料热转化金属受热面沉积腐蚀特性模拟系统及方法技术方案

技术编号:37462051 阅读:30 留言:0更新日期:2023-05-06 09:35
本发明专利技术公开了一种固态燃料热转化金属受热面沉积腐蚀特性模拟系统及方法,涉及燃料热转化、受热面金属沉积腐蚀技术领域,由燃料热转化部分和金属受热面腐蚀部分组成,燃料热转化部分主要包括燃料热转化供气装置、第一管式炉和第一U型管干燥器,金属受热面腐蚀部分主要包括金属腐蚀供气装置、第二气体混合器和第二管式炉。本发明专利技术同步实现了真实热转化条件下锅炉烟气或气化燃气与热转化过程产生的细微颗粒物对金属受热面的协同腐蚀,提高了固态燃料热转化过程中受热面金属在复杂烟气或燃气条件下高温沉积腐蚀测试过程的真实性与可靠性,为研究复杂锅炉烟气或气化燃气气氛下高碱燃料热转化受热面细微颗粒物的沉积腐蚀特性及腐蚀机理提供科学指导。及腐蚀机理提供科学指导。及腐蚀机理提供科学指导。

【技术实现步骤摘要】
固态燃料热转化金属受热面沉积腐蚀特性模拟系统及方法


[0001]本专利技术涉及燃料热转化、受热面金属沉积腐蚀
,尤其涉及一种固态燃料热转化金属受热面沉积腐蚀特性模拟系统及方法。

技术介绍

[0002]热化学转化(简称热转化)技术作为一种高效的固态燃料利用途径,可以将煤或生物质在一定的热力学条件下转化成电能、热能、燃气或其他高附加值的化学品。热转化技术包括燃烧、气化、热解、液化等。燃烧主要包括炉灶燃烧和锅炉燃烧,传统的炉灶燃烧能源利用效率低,而锅炉燃烧是更先进、效率更高的燃烧方式,适用于大规模集中利用煤或生物质。气化是指燃料在高温下裂解得到清洁燃气(主要成分是CO、H2、CH4等)的技术,气化不仅可以实现集中供气、供热,还可以将其与内燃机、燃气轮机等设备联合进行发电。煤和生物质是目前我国火力发电或气化发电的两种主要固态燃料。
[0003]然而,煤或生物质在燃烧或气化过程中,会产生大量的细微颗粒物。随着锅炉烟气或燃气的流动,这些细微颗粒很容易沉积到锅炉或设备的金属受热面上,造成积灰、结渣、腐蚀等危害。积灰与腐蚀同时发生,互为有利关系,本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.固态燃料热转化金属受热面沉积腐蚀特性模拟系统,其特征在于,由相连接的燃料热转化部分和金属受热面腐蚀部分组成,其中:燃料热转化部分包括提供进气的燃料热转化供气装置、发生燃料热转化反应的第一管式炉、焦油洗涤瓶、第一U型管干燥器和成分分析仪,热转化用气体经第一管式炉的进口进入,第一管式炉放置第一刚玉瓷舟,固态燃料置于第一刚玉瓷舟中,第一管式炉的出口与与焦油洗涤瓶的进口相连接,焦油洗涤瓶的出口与第一U型管干燥器的进口相连接,第一U型管干燥器的出口连接罗茨风机的进口,罗茨风机的出口管线上设置安装三通阀,将气体经管线分别送入成分分析仪和第二气体混合器中;金属受热面腐蚀部分包括提供进气的金属腐蚀供气装置、第一气体混合器、第二气体混合器和发生腐蚀反应的第二管式炉,金属腐蚀反应用的不同气体先进入第一气体混合器中进行混合,混合后进入第二U型管干燥器中进行干燥处理,干燥后的混合气再进入第二气体混合器中与燃料热转化部分输送来的气体混合,混匀后的气体经第二管式炉的进口进入,第二管式炉中设置有第二刚玉瓷舟,待测金属样品置于第二刚玉瓷舟中,第二管式炉的出口与碱性溶液洗涤器相连接,未参加反应的气体经洗涤后进入废弃收集器中。2.如权利要求1所述的固态燃料热转化金属受热面沉积腐蚀特性模拟系统,其特征在于,所述燃料热转化供气装置包括相并联的氮气瓶、氧气瓶和二氧化碳气瓶,且分别配备用于控制进气流量的氮气瓶流量控制阀、氧气瓶流量控制阀和二氧化碳气瓶流量控制阀。3.如权利要求1所述的固态燃料热转化金属受热面沉积腐蚀特性模拟系统,其特征在于,所述金属腐蚀供气装置包括相并联的二氧化硫气瓶、氯化氢气瓶、氨气气瓶和二氧化氮气瓶,且分别配备用于控制进气流量的二氧化硫气瓶流量控制阀、氯化氢气瓶流量控制阀、氨气气瓶流量控制阀和二氧化氮气瓶流量控制阀。4.如权利要求1所述的固态燃料热转化金属受热面沉积腐蚀特性模拟系统,其特征在于,所述第一管式炉通过外部与其相连接的第一管式炉温度控制器调控温度,第二管式炉通过外部与其相连接的第二管式炉温度控制器调控温度。5.如权利要求1所述的固态燃料热转化金属受热面沉积腐蚀特性模拟系统,其特征在于,所述第一管式炉、第二管式炉、第一气体混合器、第二气体混合器、焦油洗涤瓶、第一U型管干燥器、第二U型管干燥器、碱性溶液洗涤器和废气收集器均密闭性良好。6.如权利要求1所述的固态燃料热转化金属受热面沉积腐蚀特性模拟系统,其特征在于,所述焦油洗涤瓶数量为三个,串联设置,且均置于冰水浴中,焦油洗涤瓶中盛有异丙醇溶液。7.如权利要求1所述的固态燃料热转化金属受热面沉积腐蚀特性模拟系统,其特征在于,所述第一U形管干燥器、第二U形管干燥器中均装有硅...

【专利技术属性】
技术研发人员:姚锡文许开立李季硕周浩东刘博赵志成刘清华齐洋赵泽熙
申请(专利权)人:东北大学
类型:发明
国别省市:

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