碱金属熔盐环境下生物质锅炉热管组织变化特征及选择性腐蚀和疲劳损伤机理研究

项目名称： 碱金属熔盐环境下生物质锅炉热管组织变化特征及选择性腐蚀和疲劳损伤机理研究

项目编号： No.51275058

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 机械、仪表工业

项目作者： 何建军

作者单位： 长沙理工大学

项目金额： 83万元

中文摘要： 生物质发电锅炉爆管是制约生物质燃料发电发展的重要因素。生物质燃料含有大量的氯和碱金属，在燃烧发电过程中产生的大量碱金属化合物，碱金属化合物对热管的选择性腐蚀和疲劳损伤是影响生物质燃料锅炉热管快速失效的主要原因。 本项目在模拟生物质燃烧发电的碱金属熔盐条件下进行腐蚀疲劳试验，开展生物质燃烧环境对热管组织结构变化的影响、不同组织特征的碱金属熔盐选择性腐蚀机理、选择性腐蚀对疲劳裂纹萌生和扩展的影响机制研究。通过研究疲劳损伤与电化学特征参量之间关系，探索碱金属熔盐环境下合金组织变化过程中合金的热管腐蚀－疲劳损伤行为，从本质上揭示碱金属熔盐环境下合金的组织变化、腐蚀机理和疲劳损伤机理。为解决生物质燃料锅炉的热管快速失效问题提供理论基础，为锅炉热管的科学选材及优化运行工艺提供科学依据，同时为丰富金属腐蚀疲劳裂纹扩展理论提供基础研究。

中文关键词： 碱金属熔盐；疲劳；蠕变；腐蚀；12Cr1MoV合金

英文摘要： The pipe explosion is an important factor in restricting biomass fuel power generation development. For the high contents of the chlorine and alkali metal in biomass fuel, lots of alkali compounds can be produced in the burning process to power generation. The fatigue and corrosion of the alkali metal compounds on the heat pipe steel of the biomass fuel boiler are the main factors for their rapid failure. The corrosion-fatigue test will be taken in the alkali metal molten salt conditions which simulate the biomass burning boiler. The research works include the microstructure variation of the heat pipes under the different biomass burning conditions, selective corrosion mechanism of various microstructure characteristics in alkali metal molten salt condition, and the influence mechanism of the selective corrosion on fatigue crack initiation and propagation. Through the study of the relationship between fatigue damage and electrochemical characteristic parameters,the heat pipe steel corrosion-fatigue damage behavior with microstructures variation in alkali metal molten salt condition will be studied. Therefore, the variation of alloy structure in Alkali metal molten salt environment, corrosion mechanism and fatigue damage mechanism are to be revealed in this project. The researches may provide theoretical foundati

英文关键词： alkali molten salt；fatigue；creep；corrosion；12Cr1MoV alloy