煤气化过程中痕量元素迁移规律与气化温度的关系

在一台常压流化床气化炉上，维持流化风量7Nm3/h、蒸汽量1.32kg/h、给煤量3.17kg/h、静止床层高度400mm等气化参数不变，详细研究了痕量元素迁移规律与气化温度之间的关系。结果表明：气化温度对痕量元素迁移规律的影响比较复杂，并非气化温度的升高都能促进所有痕量元素挥发，元素及其化合物的熔、沸点对元素挥发影响很大，但不是唯一决定因素。痕量元素在高、低温焦中受气化温度影响变化趋势相同，即随着气化温度的升高，As、Cd、Co、Cr、Cu、Mg、Ni、Pb、Se的相对富集系数增加，Zn的相对富集系数减小，Mn、Hg、V、Sr的相对富集系数变化很小。 相对于高温焦，低温焦中As、Cd、Co、Cr、Cu、Hg、Pb、Se、Zn具有较高的相对富集系数。底渣中大部分痕量元素（As、Cd、Co、Cu、Mg、Ni、Pb、Se）的相对富集系数随着气化温度的升高而减小。     

痕量元素在煤粉炉中排放特性的研究

该文分析了Cr、Pb、Mn、As、Se、Hg、Cd、Zn8种痕量元素在煤粉炉中的排放特性,得出表征痕量元素排放特性的6种数值。并根据这些数值,将元素分成3类：第1类元素：Hg;第2类元素：Pb、Zn和Cd;第3类元素：Mn;Se介于第1类元素和第2类元素之间,cr同时具有第1类和第3类元素性质。研究还发现：除Mn外,其它元素在飞灰中的富集程度随粒径减小而增加;Cr、Cd、Zn在飞灰中的相对富集程度与各自熔点成反比;Pb对烟气中活性原子Cl的亲和力大于Cd;飞灰对各痕量元素吸附机理不同;痕量元素主要分布于电除尘器飞灰和气相中;烟气中Mn和Cr含量均超过我国和欧盟关于垃圾焚烧控制标准。     

大型煤粉锅炉细颗粒物生成与痕量元素分布特性研究

为了研究燃煤过程中痕量元素的迁移行为及其向细颗粒物、飞灰中的迁移特性和分布规律，采用承重撞击器和烟尘采样仪对某1000 MW煤粉锅炉除尘器入口处烟气中的PM₁₀和总飞灰进行现场采样。同时结合X射线荧光探针分析、微波消解、电感耦合等离子质谱和痕量元素淋滤特性测定，分析了PM₁₀的生成特性和痕量元素As、Cr、Pb和Mn在不同粒径颗粒物中的分布特性及富集规律。结果显示，其生成的PM₁和PM_2.5的质量浓度分别为14.85 mg/m³和74.41 mg/m³，相应的灰基PM₁和PM_2.5产率分别为1.31×10^-3和6.55×10^-3，结合已有文献分析显示，PM₁和PM_2.5的灰基产率与煤中灰质量分数呈现一定的负相关关系。As和Cr在PM_0.2～0.5中发生了显著富集，富集因子分别为17.58和4.05;Pb和...     

9Cr1MoVNb钢蒸汽侧氧化膜形态及其形成机理

采用金相显微镜、扫描电镜、能谱分析仪、X-射线衍射仪等试验分析手段,对某电厂锅炉过热器用9Cr1MoVNb（T91）钢蒸汽侧氧化膜形态及其形成规律进行研究。结果表明,根据截面氧元素分布及Fe-Cr元素传质规律,该类合金钢蒸汽侧氧化膜分为内、次外、外3层,内层为致密的富Cr层与贫Cr层交替出现的非均质氧化层,中间层为疏松、柱状结构的Fe₃O₄,最外层为较薄的Fe₂O₃;外氧化层氧化颗粒间存在缝隙,粘附强度低,温度变化剧烈时最易剥落,次外层次之。     

燃煤电厂痕量元素协同脱除及排放

为了研究痕量元素在电厂排放物中的分布、富集以及常规污染物净化设施（脱硝装置（SCR）、电除尘器（ESP）、湿法烟气脱硫装置（WFGD）、湿式电除尘器（WESP））对痕量元素的协同脱除效果,采用美国环境保护署（USEPA）方法29,对某350 MW典型燃煤机组烟气及各污染物净化设施排放物中11种痕量元素（Be、Cr、Mn、Co、Ni、As、Se、Cd、Sb、Pb、Hg）浓度进行了测试。结果表明,煤粉燃烧后释放的痕量元素主要富集在ESP飞灰和石膏中,而在炉渣和烟囱入口烟气中分布较少;富集在ESP飞灰和石膏中的痕量元素分别占痕量元素排放总量的54.51%~97.58%和1.61%～38.08%;常规污染物净化设施对烟气中痕量元素的综合脱除效率为91.98%~99.98%,烟囱入口排放的痕量元素质量浓度为0.02~9.23 μg/m³,其中Mn、As、Se、Pb等元素质量浓度高于美国EPA颁布的火电厂环保标准中新建燃煤机组排放限值。     

痕量元素在气化产物中分布规律的研究

采用氢化物发生器和原子荧光光谱法联用(HG-AFS)和电感耦合等离子发射光谱法(ICP-AES),测定了常压流化床煤气化产物中As、Cd、Co、Cr、Cu、Mn、 Mg 、NiHg、Pb、V、Se、Sr、Zn 14种痕量元素含量,基于质量平衡原理,得到痕量元素在气化产物中的分布规律。研究结果表明:除Mg之外,几乎所有痕量元素在布袋低温焦中的含量均高于旋风高温焦; As、Hg、V、Se质量平衡率为75%~83%,Co、Cr、Cu、Pb、Sr、Zn质量平衡率为88%~105%,Cd、Mn、Mg、Ni质量平衡率为115%~118%;Hg、Se、As、Co、Cr、Cd、Cu、Zn在煤气中的份额依次减小;除Hg、Se、As外,其它元素在旋风高温焦中份额最大;旋风除尘器和布袋除尘器对Mn、Mg、Ni、Pb、V、Sr的捕集效率接近于除尘效率,对其它元素的捕集效率小于除尘效率,大小顺序为Zn>(Cd、Cr、Cu)>(Co、Se、As)>Hg。布袋除尘器对Zn、Cd、Cr、Cu、 Co、Se、As、Hg的捕集效率低于旋风除尘器。     

Incoloy 800H合金在675℃蒸汽中的氧化机理研究

Incoloy 800H合金被用于我国首台高温气冷堆核电机组传热管高温段，其最高设计温度达到675℃，对其在设计温度下的蒸汽氧化性能进行研究，采用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和X射线能谱(EDS)等表征了Incoloy 800H合金的氧化层结构。试验结果表明：800H合金在675℃蒸汽中的氧化动力学曲线接近立方规律，氧化增重的立方与时间接近正比关系。氧化层呈双层结构，外层主要为Fe₃O₄和Fe₂O₃及少量Ni，内层为中间分布着少量金属Ni、Al₂O₃和TiO₂颗粒的Cr₂O₃纳米晶，在邻近氧化层的基体金属中，分布着Cr₂O₃、Al₂O₃和TiO₂内氧化颗粒。     

沿海空气环境中316不锈钢的高温腐蚀行为

研究了预涂覆饱和NaCl溶液盐膜的316不锈钢在600℃水蒸气中的高温腐蚀行为，并通过模拟520℃沿海工况对比实验，计算出实际工况年腐蚀速率。结果表明：316不锈钢涂覆盐膜在600℃水蒸气中的腐蚀动力学曲线呈近线性递增趋势，在模拟工况中的腐蚀增重轻微；涂覆盐膜表面腐蚀产物主要为Fe₂O₃，有少量的NiFe₂O₄和NiCr₂O₄尖晶石氧化物，腐蚀产物剥落严重,残留腐蚀产物疏松，腐蚀层中可见贯穿性裂纹，在腐蚀产物/基体界面处有明显裂纹，而模拟沿海工况中的腐蚀产物相对致密。     

燃煤循环流化床痕量元素排放特性试验研究

在50k W循环流化床试验台上,采用美国EPA Method29痕量元素取样分析方法,研究小龙潭褐煤(含石灰石脱硫剂)循环流化燃烧过程中As、Cd、Pb、Sb、Cr、Mn、Co、Cu、Mo、Ba 10种痕量元素在底渣、飞灰、烟气中的分布富集特性、排放浓度。结果表明:痕量元素的质量平衡率在95%~125%范围内,试验结果具有良好的可靠性。痕量元素主要分布于底渣、飞灰中,烟气气态痕元素所占比例极小(0.05%);所研究的痕量元素具有半挥发性,在飞灰中有富集趋势在底渣中存在耗散;烟气中气态痕量元素浓度极低,最大值小于0.7μg/m3,但As、Pb、Cr远高于国家环保部关于空气质量的要求,燃煤电厂烟气痕量元素的排放应引起足够的重视。烟气中颗粒态痕量元素具有很高的浓度且变化较大,通过飞灰的高效捕集可很大程度减少烟气颗粒态痕量元素的排放。     

煤气化过程痕量元素迁移实验研究(英文)

煤气化过程痕量元素排放引起的环境问题是成为关注的热点之一。为了研究和掌握气流床气化炉中的痕量元素排放规律,利用高温高压金属丝网(wire-mesh reactor,WMR)反应器模拟气流床气化不同的气化和热解条件,对煤样及反应器产生的煤焦样中的As、Se、Pb、V、Co、Ba、Cr、Mn.痕量元素进行电感耦合等离子体–质谱(inductively coupledplasma-mass spectrometry,ICP-MS)分析。WMR实验结果与气化炉中试装置试验煤、灰、渣样品中数据及热力学模型模拟结果进行对比分析。结果表明,中试试验与热力学模拟结果比较吻合,中试试验条件下痕量元素反应达到了平衡状态;WMR试验中Pb、V、Ba、Mn及Co的排放规律与热力学模拟结果比较一致,而As和Se的试验结果与热力学模拟结果相差较大,可能是WMR试验中反应时间较短,受动力学因素影响较大的原因。     

30 mA泄漏电流对输电线路大气腐蚀行为的影响

为了研究输电线路在30 mA泄露电流作用下,金属材料受到大气腐蚀行为的影响,通过把金属材料放置于3种腐蚀环境中,分析不同SO₂浓度和泄露电流状态下,金属材料的腐蚀失重情况,当SO₂含量比较小时,泄露电流对样品的腐蚀失重影响不大;而当SO₂含量比较大时,泄露电流首先加速金属材料的腐蚀,样品表面会有较多的γ-FeOOH亚稳态晶态相产生,当腐蚀产物积累到一定程度后,受到腐蚀的样品中部分γ-FeOOH转变成相对稳定的α-FeOOH与Fe₃O₄,腐蚀产物便会降低腐蚀现象的发生,反而使样品的耐蚀性得到改善。     

垃圾焚烧炉受热面的积灰腐蚀机理分析

对取自垃圾焚烧炉受热面的有腐蚀倾向的烧结积灰进行了微观分析、离子色谱分析以及物相分析。根据试验结果，认为积灰条件下的高温腐蚀机理属应力开裂腐蚀，烧结积灰的应力破坏作用和积灰中氯的离子扩散反应共同作用是导致金属氧化层破裂和脱落的主要原因。腐蚀积灰的结构特点是内层松脆，外层致密，积灰中氯的含量较高。积灰中的主要物相是CaSO4，离子态氯的主要赋存形式是CaCl2。硫酸盐化及其它复杂的多相反应是积灰致密化的重要原因，致密积灰应力作用造成的金属表面缺陷和底层积灰的疏松结构有利于腐蚀反应的进行。     

水轮发电机定子线圈腐蚀原因分析

介绍了水轮发电机定子线圈的腐蚀情况,阐述了腐蚀的特点及部位,分析了线圈发生内、外腐蚀的原因,对防止发电机定子线圈腐蚀提出了几点建议。     

Influence of reactive SFx gases on electrode surfacesafter electrical discharges under SF6 atmosphere

A simulation of different electrical discharges under SF₆ atmosphere with subsequent surface and depth profile analysis is employed to investigate the effects that the formed corrosive byproducts have on gas-insulated system (GIS) electrodes. Cu, Al and Ag electrodes were treated with sparks (in the range of 0.15 J/spark) in an SF₆ discharge cell under various conditions at the Institut fur Spektrochemie und Angewandte Spektroskopie (ISAS) in Dortmund. The same materials were exposed to SF₆ in a GIS test compartment in which partial discharge (PD) occurred (Itaipu, Brazil). The treated materials were analyzed with energy dispersive X-ray (EDX) in a scanning electron microscope, X-ray photoelectron spectroscopy and high frequency (HF) plasma secondary neutral mass spectrometry (SNMS). The SNMS depth profiles were calibrated in order to quantify that part of the corrosive gaseous products having reacted with the solid material. The analysis of the electrodes exposed to the stressed SF₆ atmosphere show surface reaction only in the topmost nm, whereas with sparks, sulfur (S) and especially fluorine (F) compounds are detected to ~40 μm depths. A first comparison between surface analysis and Fourier transform infrared (FTIR) measurements of the reactive gaseous products indicates a correlation of SF₆ decomposition and the extent of electrode degradation     

湿式电除尘器SO3、HCl、HF脱除效率试验研究

燃煤电厂湿法脱硫后烟气中含有SO₃、HCl、HF等强腐蚀性物质,虽然含量不高,但对烟囱抗腐蚀性能提出了更高的要求。湿法脱硫后加装湿式电除尘器,对SO₃、HCl、HF等有一定的脱除效果,为研究湿式电除尘器对其脱除效率,在某电厂330 MW机组金属极板式湿式电除尘器进出口对烟气进行采样,检测SO₃、HCL、HF的浓度,得出湿式电除尘器对这些强腐蚀性酸性气体的脱除效率分别为45%、85%及65%左右。结果表明湿式电除尘器可有效脱除烟气中的腐蚀性气体,降低其在烟囱入口浓度,因而可减缓烟囱腐蚀。     

电站锅炉水冷壁烟气侧高温腐蚀探讨

通过对某电站锅炉水冷壁烟气侧腐蚀特点、水冷壁管组织状况、垢层能谱、电厂入煤中硫含量、电厂入煤相关指标、锅炉运行状况分析,辅以高温腐蚀机理探讨结果表明:该锅炉水冷壁发生了高温硫腐蚀。这与燃料中硫和氯含量较高密切相关,也与锅炉还原性气氛、机组长期在高温下运行有关。并提出了防范和治理措施。     

工业锅炉水冷壁管外侧的腐蚀问题

本文论述了工业锅炉求冷壁管外测腐蚀的普遍性.以引起热力工作者高度重视.作者多次深入工业锅炉的现场观察,发现它属于高温腐蚀的范畴.根据高温腐蚀的机理,认为高温腐蚀所需的三个条件,在工业锅炉中同样存在.为防止工业锅炉水冷壁管外侧的腐蚀,作者提出了“防止管内结垢、防止火焰冲刷管壁、加强燃烧词整和采用渗铝水冷壁管”等有效措施,对提高工业锅炉的安全性和延长使用寿命是十分有益的.     

添加剂对变压器油腐蚀性和油色谱测定结果的影响

为研究变压器油中添加抗氧化剂二苄基二硫醚（DBDS）后的腐蚀特性,以及金属减活剂抑制腐蚀的特性,在实验室以2种油（简称油A和油B）为主要研究对象,进行了相关加速热老化试验。首先根据ASTM D1275B法进行相关加速热老化试验,检测腐蚀性硫化物;然后对添加一定量金属减活剂（Irgament 39）的油B进行90 ℃下的加速热老化试验,分析油中溶解气体含量变化。研究发现：DBDS为腐蚀性硫化物,而金属减活剂不是;金属减活剂能有效防止硫腐蚀的发生,但其本身随热老化快速消耗;添加金属减活剂之后,油中溶解气体H₂、CO、CO₂等含量明显增加,需关注这些溶解气体的分析结果及其对油色谱测定结果的影响,特别是对变压器故障进行判断时,需考虑这一因素,以防误判。     

Sm2Co17型永磁材料金相样品的腐蚀条件研究

用三种金相腐蚀剂和不同的腐蚀时间对Sm2Co17型永磁材料进行腐蚀,通过扫描电子显微镜(SEM)结合X射线能谱仪(EDS)对Sm2Co17型永磁材料的金相腐蚀条件进行了研究.结果表明,0.5ml硝酸、2ml乙酸、100ml蒸馏水的配比,腐蚀60s能清晰显示晶界、晶粒表面以及晶粒中的富Zr和富Sm析出相.与最常用金属材料...     

Corrosion and Microstructure Behaviour of Steel Strand Used in Bridges

Abstract

The corrosion and microstructure behavior features, such as steel strand corrosion and corrosive wear of the as-prepared composite coatings and substrates were investigated. It is found that the experimental pitting depth followed a normal distribution and both the location and scale parameters increased with the corrosion degree. The fatigue test results indicated that corrosion could cause a significant decrease in the fatigue life of corroded steel wires. The substrate exhibited corrosion-accelerating wear, while the coatings exhibited wear accelerating corrosion. A method based on 3D measurements and AFGROW software was proposed to predict the remaining fatigue life of corroded steel wires. The predicted fatigue lives agreed well with the test results.