600 MW超超临界机组S30432钢内壁氧化膜变化规律及水蒸气氧化动力学

摘要

通过SEM对某600 MW超超临界机组运行80000 h后的S30432钢高温再热器管内壁氧化膜进行氧化膜形貌和膜层结构分析，再用EDS、XRD对氧化物中成分测定，并分析氧化膜形成.依据氧化膜厚度评估其脱落风险.测定在640、670、700℃下S30432钢水蒸气的氧化膜厚度和时间的动力学曲线，确定炉管的运行温度和对氧化的影响.结果表明：氧化膜在形成和变化中，存在晶粒变化和成分变化.晶粒变化主要是由融合状的纳米级晶粒长大为颗粒状或碗状微米级晶粒，由表及里，晶粒越来越细小.依氧化膜厚度推算的运行温度为670℃，处于超温运行状态；S30432钢产生氧化膜脱落的厚度为39.81μm，初生氧化膜厚度远大于39.81μm，处于随时脱落状态，再运行8552 h后次生氧化膜会达到脱落阈值厚度，管内存在氧化膜大量脱落并堵塞弯管引起爆管的巨大风险.

关键词

S30432钢 / 高温再热器管 / 氧化膜 / 水蒸气氧化 / 组织结构