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生物质能是清洁的可再生能源,其燃烧排放的二氧化碳等于作物生长过程中光合作用所固定的二氧化碳,实现碳的零排放。生物质直接燃烧发电技术是目前最成熟且应用最广的生物质利用技术,但由于生物质中含有大量的钾、氯等元素,燃烧生物质燃料过程中往往会引起受热面高温腐蚀问题,严重影响生物质锅炉参数性能的提升和锅炉长期运行的稳定性、安全性。为了深入研究生物质燃烧过程中的高温腐蚀问题,为生物质电站锅炉选择合适的抗高温腐蚀材料,本文结合工程案例分析并模拟生物质锅炉过热器环境条件进行实验,对高温腐蚀的过程和机理进行了详细的研究。首先,对广东某生物质电厂的高温腐蚀情况进行了分析和研究,模拟停炉期间锅炉管段表面的凝液进行了液相氯离子腐蚀探索性实验,研究发现该生物质电厂的锅炉管段材料具有较强的对抗液相氯离子腐蚀的性能。对截取的一段过热器管束进行了沉积和腐蚀状况研究,发现沉积层可分为内层、中层和外层三层,内层与金属壁面直接接触因而含有铁、镍的金属氧化物；中层为高含量的碱金属盐；外层为碱金属盐及少量的惰性床料颗粒。受热面管段的沉积主体是具有一定厚度的KCl盐层,其腐蚀从外表面开始逐渐侵蚀入基体内部,并沿着晶界不断向内发展。其次,本文模拟生物质锅炉过热器区的条件,在550-700℃范围内对生物质锅炉常用的20G、12Cr1MoVG、Super304、SUS316、TP347H、HR3C等钢材进行腐蚀特性对比研究。通过测定试样的增重量,得出腐蚀特性曲线；利用能谱分析仪、扫描电镜和X射线衍射仪对试样腐蚀后的形貌特征、元素含量和腐蚀产物的组成进行分析。在腐蚀机理方面,对钝化膜的主要成分Cr203与KCl在高温下可能的腐蚀反应进行了实验研究,利用X射线衍射仪对反应后的物质组成进行了分析,并研究了金属材料表面钝化膜的致密性程度高低在对抗氯化钾高温腐蚀性能的影响。研究表明,在高温条件下常用的生物质锅炉钢材抗KCl高温腐蚀能力的排序为HR3C>TP347H>Super304>SUS316>12Cr1MoVG>20G;温度和金属表面KCl的附着量对高温腐蚀具有重要影响；KCl在高温下可以和合金钢表面镍铬氧化物钝化层反应,直接破坏钝化层的保护作用,从而加速氧化腐蚀的进行。构成奥氏体不锈钢钝化膜主体的Cr203可以与KCl反应生成高铬酸钾并释放氯气,从而导致钝化膜破损；金属材料表面钝化膜的致密程度越高,对KCl高温腐蚀的抗性也相对越强。