アンモニア-石炭混焼発電モードは、ユニットの炭素排出レベルを大幅に低減できますが、混ぜるアンモニア量が過剰であったり、混合アンモニア/純アンモニアバーナーの配置が不適切であったり、アンモニア石炭混焼効果が不良な場合、逃げたアンモニアガスが低温でSO₂/SO₃と反応し、低温の加熱面での腐食および灰の堆積閉塞のリスクを高めます。したがって、250℃および150℃のNH₃-SO₂-O₂-CO₂-H_2O(g)-N₂酸化性雰囲気中で20号鋼およびND鋼試料の168時間連続腐食実験を実施し、主に温度、NH₃体積分率、および飛灰被覆が金属試料の腐食速度に与える影響を調査し、腐食後の金属試料および灰試料の微細形態および鉱物相分析を行いました。結果は、アンモニアの体積分率が0.0025%から0.0050%に増加すると、ND鋼試料の平均腐食速度が58%低下したことを示しました。飛灰被覆された20号鋼は、NH₃体積分率0.005%の雰囲気下で腐食速度が明らかに加速し、その平均腐食速度は0.0036 mg/(cm².h)に達しました。温度の上昇は腐食速度を著しく促進し、250℃では飛灰被覆されたND鋼の平均腐食速度が最も速く、0.0112 mg/(cm².h)に達しました。250℃で飛灰被覆ND鋼の灰試料から新生成したCaSO₃が検出され、これは灰粒子間の付着を促進したものと思われます。150℃では飛灰被覆20号鋼の腐食後の灰試料に深刻な板結凝集現象が見られ、これは主に新生成したNH_4HSO₄および(NH₄)_2SO₃が灰粒子間の凝集効果を促進したためです。将来、燃煤ユニットで大量にアンモニアを混焼する際、特に中・高硫黄炭を燃焼する場合は、飛灰特性の変化および低温加熱面での灰による腐食リスクに特に注意が必要です。

アンモニア石炭混焼;低温腐食;アンモニウム塩;灰堆積