[实用新型]一种模拟含湿烟气的高温腐蚀测试实验装置

说明书

本实用新型公开了一种模拟含湿烟气的高温腐蚀测试实验装置，包括：腐蚀实验单元、烟气混合单元和尾气处理单元。腐蚀实验单元包括腐蚀实验装置和连通腐蚀实验装置的注水装置，腐蚀实验装置内装载实验试样，注水装置包括连通腐蚀实验装置的支路和设置在支路上的注射泵。烟气混合单元包括气体混合室和四个进气管道，各进气管道均包括依次连接的过滤器、单向止回阀、气体体积流量计和第一阀门，第一阀门的出口与气体混合室相连，气体混合室和腐蚀实验装置相连通，尾气处理单元和腐蚀实验装置相连通。本实用新型可以解决现有技术对工程实践及实验中含湿烟气中水蒸气含量无法精确测量的难题，并对含湿烟气对金属材料的腐蚀性做出准确评估。

技术领域

本实用新型涉及属于材料科学与腐蚀科学研究领域，具体涉及一种模拟含湿烟气的高温腐蚀测试实验装置。

背景技术

高温腐蚀现象广泛存在于锅炉、内燃机、燃气轮机等能源利用及工业过程的重要设备中。燃料燃烧或工业过程中生成的烟气在高温金属部件表面引起腐蚀现象，导致壁面逐渐减薄，甚至发生泄露、爆管事故，造成大量经济损失，严重威胁设备运行的长期安全运行。

烟气的主要成分包括为氮气（N₂）、二氧化碳（CO₂）、氧气（O₂）、水蒸气，并存在少量有害气体如硫氧化物（SO_x）、氯化氢（HCl）、氮氧化物（NO_x）、重金属及不完全燃烧气体如一氧化碳（CO）等。通常将烟气温度高于300℃时引起的腐蚀现象称为高温腐蚀。高温腐蚀在工业中造成了严重危害，针对高温腐蚀的研究一直是一个重要课题。由于烟气成分对金属的高温腐蚀行为具有至关重要的影响，在多种气体混合制成的模拟烟气气氛中进行高温腐蚀实验是研究特定环境中金属腐蚀特性的主要手段。

在工程应用中，烟气中的水蒸气含量往往高达10%～30%（体积分数），在高温条件下，这些水蒸气是不可忽视的氧化剂之一，对金属的高温腐蚀进程造成重要影响。而现有的模拟烟气高温腐蚀的测试实验装置中，绝大多数没有考虑烟气中水蒸气的影响作用或未对水蒸气含量进行精确定量，实验结果与真实烟气中金属腐蚀行为偏差较远。

发明内容

本申请提供一种模拟含湿烟气的高温腐蚀测试实验装置，能够对含有水蒸气的烟气气氛中金属材料的腐蚀行为展开研究。

为了实现上述申请目的，本申请提供了以下技术方案：

一种模拟含湿烟气的高温腐蚀测试实验装置，包括：

腐蚀实验单元，所述腐蚀实验单元包括腐蚀实验装置和连通所述腐蚀实验装置的注水装置，所述腐蚀实验装置内装载实验试样，所述注水装置包括连通所述腐蚀实验装置的支路和设置在所述支路上的注射泵；

烟气混合单元，所述烟气混合单元包括气体混合室和四个进气管道，各所述进气管道均包括依次连接的过滤器、单向止回阀、气体体积流量计和第一阀门，所述第一阀门的出口与气体混合室相连，所述气体混合室和所述腐蚀实验装置相连通；

尾气处理单元，所述尾气处理单元和所述腐蚀实验装置相连通。

优选的，所述气体混合室和所述腐蚀实验装置通过气路部分相连通，所述气路部分安装有体积流量计和第二阀门。

优选的，所述尾气处理单元包括依次连接的安全瓶、洗气瓶和干燥瓶，所述安全瓶和所述腐蚀实验装置相连通。

优选的，所述气路部分包括进气管，所述支路包括进液管，所述腐蚀实验装置包括刚玉管和设置在刚玉管顶部的法兰；所述进液管和进气管分别贯穿所述法兰，通入到刚玉管内部；所述进液管和进气管上均设置有球阀。

优选的，所述进液管底部安装有转接头，所述转接头底部安装有细流量管。

优选的，所述进液管与进气管均为L型弯管。

优选的，所述进液管的内径不小于6mm。