CN113976043A - 用于超临界水氧化试验的超高温高压釜系统及其试验方法 - Google Patents

Abstract

本发明用于超临界水氧化试验的超高温高压釜系统及其试验方法，系统的高压釜模块包括水平管式高压釜釜体和对开式筒形加热炉；对开式筒形加热炉套设在水平管式高压釜釜体外；水平管式高压釜釜体进汽端为一体化釜底，包括设有小孔的内层和设有进汽孔的外层；外层和内层之间形成进汽空腔；水平管式高压釜釜体出汽端通过密封管堵和圆筒形法兰密封；密封管堵上开设出汽孔与水平管式高压釜釜体釜腔连通；圆筒形法兰上开设与出汽孔同轴的中心螺孔；水处理模块、水化学品质监测模块、液体注入模块、预热模块通过管路连在水平管式高压釜釜体进汽端，水平管式高压釜釜体出汽端通过出汽孔连接防爆模块；温度及压力监测调节模块用于控制进汽端温度和压力。

Description

用于超临界水氧化试验的超高温高压釜系统及其试验方法

技术领域

本发明涉及超临界水氧化试验设备，具体为用于超临界水氧化试验的超高温高压釜系统及其试验方法。

背景技术

发展高参数超超临界燃煤发电技术对我国节约能源、降低污染物和二氧化碳排放具有十分重要的战略意义和实际应用价值。过去二十余年，我国自主生产的燃煤发电机组从亚临界、超临界逐步提升到620℃等级超超临界。与现役600℃～620℃级超超临界发电技术相比，更高等级参数(650℃、700℃)的超超临界发电技术在发电装备结构上差异不大，提升蒸汽参数的关键在于开发或筛选出合适的关键高温部件(如高温锅炉管、集箱、主蒸汽管道、汽轮机转子、叶片、汽缸、高温阀门等)用材料。实践表明，由于超临界水具有强的氧化性，相关部件在运行过程中往往会发生严重的氧化，给机组的安全运行带来极大隐患。因此，候选材料在超临界水中的抗氧化性能是一个非常重要的考核指标。

为研究候选材料在超临界水中的抗氧化性能，国内外的科研工作者开展了大量的工作，但受试验设备条件的制约，尚无法真正实现在温度为650℃～750℃的同时压力达35MPa～45MPa的近实际工况下(动态超临界水中)材料的氧化性能的测试。其原因在于：在现有的技术条件下，实现超高温高压条件下的密封非常困难；在外界的水被持续泵入高压釜中、反应后的超临界水被不断排出高压釜时，釜腔中的温度和压力会发生较大幅度的波动。此外，超高温高压下设备的安全性也是一个难点。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供用于超临界水氧化试验的超高温高压釜系统及其试验方法，设计合理，结构简单，密封性好，温度和压力控制精确，安全可靠，占地面积小。

本发明是通过以下技术方案来实现：

用于超临界水氧化试验的超高温高压釜系统，包括水处理模块、水化学品质监测模块、液体注入模块、预热模块、高压釜模块、防爆模块和温度及压力监测调节模块；

所述高压釜模块包括水平管式高压釜釜体和对开式筒形加热炉；所述对开式筒形加热炉套设在水平管式高压釜釜体外；

所述水平管式高压釜釜体的进汽端为一体化釜底，包括设置有小孔的内层和设置有进汽孔的外层；所述外层和内层之间形成进汽空腔；所述水平管式高压釜釜体的出汽端通过密封管堵和圆筒形法兰密封；所述密封管堵上开设出汽孔与水平管式高压釜釜体釜腔连通；所述圆筒形法兰上开设有与出汽孔同轴的中心螺孔；

所述水处理模块、水化学品质监测模块、液体注入模块、预热模块依次通过管路连接在水平管式高压釜釜体的进汽端，水平管式高压釜釜体的出汽端通过出汽孔连接防爆模块，形成介质流动回路；

所述温度及压力监测调节模块用于控制进汽端的温度和压力，调节水平管式高压釜釜体釜腔内的温度和压力。

进一步的，所述水平管式高压釜釜体的进汽端内、外层开设测温热电偶放置孔，测温热电偶放置孔内固定设置有伸入水平管式高压釜釜体釜腔内的釜腔测温热电偶；所述内层的小孔呈均匀分布，小孔内壁涂覆陶瓷涂层；所述釜腔测温热电偶的输出端连接对开式筒形加热炉的控制端；所述水平管式高压釜釜体的出汽端设置有若干圈螺纹，内部设置有凸台和凹槽；所述圆筒形法兰的内径与水平管式高压釜釜体外径相等，底面沿底面圆周均匀设置有若干螺栓；所述密封管堵的尾部设置有手柄，端部设置有与水平管式高压釜釜体出汽端凹槽和凸台吻合的凸台和凹槽；所述手柄中心为圆柱形管路，穿过圆筒形法兰的中心螺孔与圆筒形法兰通过螺纹固定密封连接。

进一步的，所述温度及压力监测调节模块包括第一PID温度控制器、第二PID温度控制器、稳压器压力控制装置和背压阀；所述第一PID温度控制器连接设置在预热模块上；所述第二PID温度控制器连接设置在对开式筒形加热炉上；所述稳压器压力控制装置包括稳压器、第一压力传感器和第一压力表；所述稳压器设置在液体注入模块与预热模块之间的管路上，稳压器入口设置第一压力传感器和第一压力表；所述背压阀设置在水平管式高压釜釜体的出汽端管路上。

更进一步的，所述预热模块包括内部设置有蛇形盘管的预热炉和连接设置在预热炉上的预热测温热电偶；所述预热炉蛇形盘管的入口端连接稳压器出口，出口端连接水平管式高压釜釜体的进汽端；预热测温热电偶的输出端连接预热炉的控制端。

更进一步的，所述防爆模块包括依次设置于水平管式高压釜釜体出汽端管路上的逆止阀和第一爆破阀，第一爆破阀的输出管路上设置有并联的第二爆破阀和安全阀；逆止阀和水平管式高压釜釜体出汽端的管路上设置有第二压力传感器和第二压力表，所述背压阀设置在逆止阀出口端的另一管路上。

再进一步的，还包括依次设置在背压阀出口的冷凝器和循环水箱。

进一步的，所述水处理模块包括超纯水制备装置、自动投药装置和储水箱；所述储水箱上设置自动投药装置，进水管路上连接超纯水制备装置，出水管路上依次设置有四通和电磁泄放阀。

进一步的，所述水化学品质监测模块包括并联后连接在水处理模块和液体注入模块之间管路上的在线溶解氧测定仪、离子浓度测定仪和PH在线检测仪。

进一步的，所述液体注入模块包括高压计量泵；所述高压计量泵的入口连接水化学品质监测模块的出水管路。

用于超临界水氧化试验的超高温高压釜系统的试验方法，包括，

将金属材料置于水平管式高压釜釜体内，通过密封管堵和圆筒形法兰密封水平管式高压釜釜体的出汽端；

自来水依次通过水处理模块、水化学品质监测模块、液体注入模块和预热模块进行处理预加热后，通过水平管式高压釜釜体的进汽端送入水平管式高压釜釜体釜腔内，通过温度及压力监测调节模块控制进汽端的温度和压力，调节水平管式高压釜釜体釜腔内的温度和压力，利用对开式筒形加热炉加热完成金属材料在温度为650℃～750℃、压力达35MPa～45MPa的动态超临界水中的氧化性能测试。

与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：

本发明系统通过设置水平管式高压釜釜体作为对金属材料氧化性能测试的主体，将水平管式高压釜釜体的进汽端设置为一体化釜底，且通过设置在一体化釜底外层上的进汽孔和设置在内层上的小孔，将依次连接在进汽端的水处理模块、水化学品质监测模块、液体注入模块和预热模块中输送的自来水送入釜腔内部，小孔能保证试验用的水能均布在釜腔内，从而提高金属氧化性能测试准确可靠性；同时将水平管式高压釜釜体的出汽端通过设置密封堵管和带有出汽孔的圆筒形法兰进行密封，能有效提高系统的密封性，采用上述特殊的水平管式高压釜釜体结构设计，并与温度及压力监测调节模块配合，结合连接在水平管式高压釜釜体的釜腔测温热电偶和设置在出汽端的防爆模块，能在有效保证密封效果的同时，对釜腔内温度和压力控制更加精确稳定，整体系统安全可靠，可在温度为650℃～750℃、压力达35MPa～45MPa的动态超临界水中完成对金属材料的氧化性能的测试。

进一步，本发明系统采用在水平管式高压釜釜体外层和内层设置测温热电偶放置孔，将釜腔测温热电偶通过测温热电偶放置孔伸进水平管式高压釜釜体的釜腔内，能有效测量釜腔内温度；通过在均匀分布的小孔内壁涂覆陶瓷涂层，能有效防止在高温高压环境中由于氧化导致小孔孔径变小甚至堵塞现象的发生；采用在水平管式高压釜釜体的出汽端和圆筒形法兰之间设置密封管堵，并在密封管堵和水平管式高压釜釜体的出汽端设置相匹配的凸台和凹槽，实现完全密封效果，同时二者之间涂覆高温抗咬合剂以防止抱死，提高安全可靠性。

进一步，本发明系统通过在预热模块上设置第一PID温度控制器实现对预热模块温度的控制，在对开式筒形加热炉上设置第二PID温度控制器实现对对开式筒形加热炉升/降温速率、试验温度和保温时间的分段式设置，使水平管式高压釜釜体釜腔内的温度波动符合试验要求；同时在蒸汽入口端与高压计量泵串联设置稳压器压力控制装置，利用第一压力表和第一压力传感器及采用PID进行压力控制的稳压器，实时监测泵入液体的压力并根据压力反馈进行调节；此外，在系统蒸汽出口端设置背压阀，用于调节并稳定回路中的压力，结合稳压器压力控制系统使釜腔内的压力波动符合试验要求。

进一步，本发明系统采用内置蛇形盘管的预热炉，将蛇形盘管的入口和稳压器出口连接，再将蛇形盘管的出口与水平管式高压釜釜体的进汽端连接形成通路，结合连接在预热炉上的预热测温热电偶，对预热炉炉内温度进行实时监测和调节。

进一步，本发明系统采用将第二压力传感器置于水平管式高压釜釜体出汽端的蒸汽出口管路上，并将压力信息实时反馈至第二压力表上，能根据管路内的蒸汽压力值，使第一爆破阀或安全阀根据实际需要紧急自动开启，确保整个系统的安全可靠性。

进一步，本发明系统通过将冷凝器和循环水箱依次置于背压阀出口的管路上，将反应后的高温高压水转变为常温常压水并收集于循环水箱中，环保高效，经济可靠。

进一步，本发明系统采用通过自动投药装置将除氧剂定量地投至储水箱中，高效便捷，安全可靠；同时在储水箱的进水管路安装超纯水制备装置，保证试验用水的品质，提高测试结果准确性；此外通过在出水管路上设置四通，方便后续处理设备的连接，安全高效。

进一步，本发明系统通过将在线溶解氧测定仪、离子浓度测定仪和PH在线检测仪分别通过管路并联后连接在水处理模块和液体注入模块之间的管路上，从而实现对处理后水品质的监测。

进一步，本发明系统通过在水化学品质监测模块的出水管路上设置高压计量泵，可将除氧处理后的水泵入预热模块中，待蒸汽温度达到设定温度后通过管路进入至高压釜模块，能有效提高试验测试效率。

附图说明

图1是本发明实施例中所述系统的结构示意图。

图2是本发明实施例中所述水平管式高压釜釜体的结构示意图。

图3是本发明实施例中所述水平管式高压釜釜体进汽端的内层的结构示意图。

其中：1.超纯水制备系统，2.自动投药系统，3.储水箱，4.溶解氧测定仪，5.PH值测定仪，6.离子浓度测定仪，7.电磁泄放阀，8.高压计量泵，9.稳压器，10.预热炉，11.第一PID温度控制器，12.预热测温热电偶，13.进汽孔，14.水平管式高压釜釜体，15.金属试样，16.对开式筒形加热炉，17.圆筒形法兰，18.出汽孔，19.螺栓，20.第一压力传感器，21.第一压力表，22.第一爆破阀，23.安全阀，24.逆止阀，25.背压阀，26.冷凝器，27.循环水箱，28.密封管堵，29.内层，30.测温热电偶放置孔，31.小孔，32.釜腔测温热电偶，33.第二PID温度控制器，34.第二爆破阀，35.第二压力传感器，36.第二压力表。

具体实施方式

下面结合具体的实施例对本发明做进一步的详细说明，所述是对本发明的解释而不是限定。

本发明提供的用于超临界水氧化试验的超高温高压釜系统，主要包括水处理模块、水化学品质监测模块、液体注入模块、预热模块、高压釜模块、温度及压力监测调节模块、防爆模块和冷凝器26，各个模块之间通过管路连接并形成介质流动回路。如图1所示，具体结构如下：

所述水处理模块包括超纯水制备装置1、自动投药装置2以及设置有投药孔、监测孔和电磁泄放阀7的储水箱3，三者通过管路连接；所述超纯水制备装置1用于处理自来水；所述自动投药装置2可通过储水箱3投药孔将除氧剂定量地投至储水箱3中；所述储水箱3检测孔通过管路依次连接水化学监测模块和液体注入模块；所述电磁泄放阀7设置在水化学检测模块和液体注入模块之间的管路上。

所述水化学品质监测模块包括溶解氧测定仪4、PH值测定仪5和离子浓度测定仪6，它们通过四通阀与储水箱3监测孔后的管路相连接，实现对水品质的实时监测，待水的品质达到试验要求后经由电磁泄放阀7注入到液体注入模块。

所述液体注入模块包括高压计量泵8；所述高压计量泵8的进水口通过管路与储水箱3上的电磁泄放阀7相连接，出水口通过耐热钢管路与预热模块相连接；高压计量泵8将除氧处理后的水泵入预热模块中，待蒸汽温度达到设定温度后通过管路进入至高压釜模块。

所述预热模块包括预热炉10和预热测温热电偶12；所述预热炉10内设置有蛇形盘管，蛇形盘管的入口端通过管路连接稳压器9的出口，出口端通过管路连接高压釜模块进汽端；所述预热测温热电偶12的探测端伸入预热炉10内部，输出端连接预热炉10的控制端，进行炉温实时测量；所述预热炉10可将除氧后的水预热至设定温度后送入高压釜模块。

所述高压釜模块包括水平管式高压釜釜体14和围绕水平管式高压釜釜体14设置的对开式筒形加热炉16；

其中，所述水平管式高压釜釜体14材质为超级高温高强镍基合金，釜体的外径为100～120mm，壁厚为5～10mm；

所述水平管式高压釜釜体14的进汽端为一体化釜底，采取类花洒的内外双层结构，外层开设有进汽孔13和测温热电偶放置孔；如图3所示，内层29开设有均匀分布的小孔31和测温热电偶放置孔30，其中小孔31的孔径为1～3mm，小孔31内壁涂覆陶瓷涂层，以防止在高温高压环境中由于氧化导致小孔31孔径变小甚至堵塞；所述釜腔测温热电偶32穿过一体化釜底内外层上的两个测温热电偶放置孔插入水平管式高压釜釜体14釜腔并通过焊接的方式固定于一体化釜底，其输出端与对开式筒形加热炉16的控制端相连，将水平管式高压釜釜体14釜腔内的温度实时反馈至温度及压力监测调节模块；

所述水平管式高压釜釜体14的出汽端外部设多圈螺纹，内部设凸台和凹槽，凸台面与最外圈螺纹面平齐，并与内径和水平管式高压釜体14外径相等的圆筒形法兰17通过螺纹固定密封连接；如图2所示，圆筒形法兰17的底面开设出汽孔18、中心螺孔和沿圆周均匀分布的多只螺栓19；在水平管式高压釜体14和圆筒形法兰17之间，设置尾部带有手柄、头部带凸台面和凹槽的密封管堵28，其凸台和凹槽与水平管式高压釜釜体14出汽端的凹槽和凸台配合实现密封，同时二者之间涂覆高温抗咬合剂以防止抱死；密封管堵28手柄内部设圆柱形管路，与圆筒形法兰17通过中心螺栓实现固定连接；所述水平管式高压釜釜体14出汽端的管路上分别设置有防爆模块、冷凝器26和循环水箱27。

所述温度及压力监测调节模块包括第一PID温度控制器11、第二PID温度控制器33、稳压器压力控制装置和背压阀25；

其中，根据预热测温热电偶12实时监测并反馈的温度信息，通过第一PID温度控制器11实现预热炉10温度的设定与自动调节；同时通过第二PID温度控制器33可实现对对开式筒形加热炉16升/降温速率、试验温度和保温时间的分段式设置，根据釜腔测温热电偶32实时监测并反馈的温度信息对对开式筒形加热炉16进行自动调节，使水平管式高压釜釜体14釜腔内的温度波动不高于设定温度±0.5℃；

其中，所述稳压器压力控制装置包括第一压力传感器20、第一压力表21和采用PID进行压力控制的稳压器9；所述稳压器9位于整个系统的蒸汽入口端，即在预热炉10蒸汽入口端与高压计量泵8串联设置，实时监测泵入液体的压力并根据压力反馈进行调节；所述第一压力传感器20和第一压力表21设置在高压计量泵8和稳压器9之间的管路上；

其中，所述背压阀25位于水平管式高压釜釜体14的出汽端，即整个系统的蒸汽出口端，用于调节并稳定回路中的压力；稳压器压力控制系统和背压阀25配合工作使水平管式高压釜14釜腔内的压力波动不高于±0.5MPa。

所述防爆模块包括第二压力传感器35、第二压力表36、逆止阀24、第一爆破阀22、第二爆破阀34和安全阀23；所述第二压力传感器35和第二压力表36置于水平管式高压釜釜体14出汽端的管路上并将压力信息实时反馈至压力表21上；所述第一爆破阀22与逆止阀24串联并置于逆止阀24后面的管路上；所述第二爆破阀34和安全阀23并联在第一爆破阀22后的管路上。

所述冷凝器26和循环水箱27依次置于水平管式高压釜釜体14出汽端的管路上，冷凝器26将反应后的高温高压水转变为常温常压水并排入循环水箱27。

在实际应用中，将金属试样15放入水平管式高压釜釜体14釜腔内，将自来水经超纯水制备系统1处理后注入到储水箱3中，自动投药系统2通过投药孔向储水箱3中投入联胺等除氧剂，随后储水箱3中的水通过监测孔分别经过溶解氧测定仪4、PH值测定仪5和离子浓度测定仪6进行溶解氧、PH值和离子浓度的实时监测，待水的品质达到试验要求后经由电磁泄放阀7注入到高压计量泵8；

高压计量泵8再将除氧后的水泵入预热炉10的蛇形盘管中，通过稳压器9实时监测泵入液体的压力并根据压力反馈进行调节，通过第一PID温度控制器11和预热测温热电偶12将除氧后的水预热至设定温度后送入水平管式高压釜釜体14进汽端外层的进汽孔13；

进汽孔13中的水从内层29上均匀分布的小孔31进入水平管式高压釜釜体14釜腔内与金属试样15反应；通过釜腔测温热电偶32实时监测并反馈的温度信息对对开式筒形加热炉16进行自动调节，根据第二PID温度控制器33可实现对对开式筒形加热炉16升/降温速率、试验温度和保温时间的分段式设置，从而使水平管式高压釜釜体14釜腔内的温度波动不高于设定温度±0.5℃；同时通过稳压器压力控制系统和背压阀25配合工作，使水平管式高压釜14釜腔内的压力波动不高于±0.5MPa；试验反应产生的高温高压水从水平管式高压釜釜体14出汽端排出；

排出的高温高压水通过冷凝器26冷凝后转变为常温常压水，被收集在循环水箱27中，最终完成对金属试样15氧化性能的测试。

上述试验过程中，可以通过第二压力传感器35将水平管式高压釜釜体14出汽端的管路压力信息实时反馈至第二压力表36，当管路内的蒸汽压力超过规定值较小时，第一爆破阀22自动开启向系统外排放蒸汽以保证设备的安全运行，当管路内的蒸汽压力远超过规定值时，安全阀23紧急自动开启。

本发明系统可实现在温度为650℃～750℃、压力达35MPa～45MPa的动态超临界水中对金属材料氧化性能的测试，占地面积小且对环境要求低，特别适用于在实验室中进行超临界水工程试验和科学研究。

基于上述任意一项系统，本发明还提供用于超临界水氧化试验的超高温高压釜系统的试验方法，包括，

将金属材料置于水平管式高压釜釜体14内，通过密封管堵28和圆筒形法兰17密封水平管式高压釜釜体14的出汽端；

自来水依次通过水处理模块、水化学品质监测模块、液体注入模块和预热模块进行处理预加热后，通过水平管式高压釜釜体14的进汽端送入水平管式高压釜釜体14釜腔内，通过温度及压力监测调节模块控制进汽端的温度压力，调节水平管式高压釜釜体14釜腔内的温度和压力，利用对开式筒形加热炉16加热完成金属材料氧化性能的测试。

Claims (10)

1.用于超临界水氧化试验的超高温高压釜系统，其特征在于，包括水处理模块、水化学品质监测模块、液体注入模块、预热模块、高压釜模块、防爆模块和温度及压力监测调节模块；

所述高压釜模块包括水平管式高压釜釜体(14)和对开式筒形加热炉(16)；所述对开式筒形加热炉(16)套设在水平管式高压釜釜体(14)外；

所述水平管式高压釜釜体(14)的进汽端为一体化釜底，包括设置有小孔(31)的内层(29)和设置有进汽孔(13)的外层；所述外层和内层(29)之间形成进汽空腔；所述水平管式高压釜釜体(14)的出汽端通过密封管堵(28)和圆筒形法兰(17)密封；所述密封管堵(28)上开设出汽孔(18)与水平管式高压釜釜体(14)釜腔连通；所述圆筒形法兰(17)上开设有与出汽孔(18)同轴的中心螺孔；

所述水处理模块、水化学品质监测模块、液体注入模块、预热模块依次通过管路连接在水平管式高压釜釜体(14)的进汽端，水平管式高压釜釜体(14)的出汽端通过出汽孔(18)连接防爆模块，形成介质流动回路；

所述温度及压力监测调节模块用于控制进汽端的温度和压力，调节水平管式高压釜釜体(14)釜腔内的温度和压力。

2.根据权利要求1所述的用于超临界水氧化试验的超高温高压釜系统，其特征在于，

所述水平管式高压釜釜体(14)的进汽端内、外层开设测温热电偶放置孔(30)，测温热电偶放置孔(30)内固定设置有伸入水平管式高压釜釜体(14)釜腔内的釜腔测温热电偶(32)；所述内层(29)的小孔(31)呈均匀分布，小孔(31)内壁涂覆陶瓷涂层；所述釜腔测温热电偶(32)的输出端连接对开式筒形加热炉(16)的控制端；所述水平管式高压釜釜体(14)的出汽端设置有若干圈螺纹，内部设置有凸台和凹槽；所述圆筒形法兰(17)的内径与水平管式高压釜釜体(14)外径相等，底面沿底面圆周均匀设置有若干螺栓(19)；所述密封管堵(28)的尾部设置有手柄，端部设置有与水平管式高压釜釜体(14)出汽端凹槽和凸台吻合的凸台和凹槽；所述手柄中心为圆柱形管路，穿过圆筒形法兰(17)的中心螺孔与圆筒形法兰(17)通过螺纹固定密封连接。

3.根据权利要求1所述的用于超临界水氧化试验的超高温高压釜系统，其特征在于，所述温度及压力监测调节模块包括第一PID温度控制器(11)、第二PID温度控制器(33)、稳压器压力控制装置和背压阀(25)；所述第一PID温度控制器(11)连接设置在预热模块上；所述第二PID温度控制器(33)连接设置在对开式筒形加热炉(16)上；所述稳压器压力控制装置包括稳压器(9)、第一压力传感器(20)和第一压力表(21)；所述稳压器(9)设置在液体注入模块与预热模块之间的管路上，稳压器(9)入口设置第一压力传感器(20)和第一压力表(21)；所述背压阀(25)设置在水平管式高压釜釜体(14)的出汽端管路上。

4.根据权利要求3所述的用于超临界水氧化试验的超高温高压釜系统，其特征在于，所述预热模块包括内部设置有蛇形盘管的预热炉(10)和连接设置在预热炉(10)上的预热测温热电偶(12)；所述预热炉(10)蛇形盘管的入口端连接稳压器(9)出口，出口端连接水平管式高压釜釜体(14)的进汽端；预热测温热电偶(12)的输出端连接预热炉(10)的控制端。

5.根据权利要求3所述的用于超临界水氧化试验的超高温高压釜系统，其特征在于，所述防爆模块包括依次设置于水平管式高压釜釜体(14)出汽端管路上的逆止阀(24)和第一爆破阀(22)，第一爆破阀(22)的输出管路上设置有并联的第二爆破阀(34)和安全阀(23)；逆止阀(24)和水平管式高压釜釜体(14)出汽端的管路上设置有第二压力传感器(35)和第二压力表(36)，所述背压阀(25)设置在逆止阀(24)出口端的另一管路上。

6.根据权利要求5所述的用于超临界水氧化试验的超高温高压釜系统，其特征在于，还包括依次设置在背压阀(25)出口的冷凝器(26)和循环水箱(27)。

7.根据权利要求1所述的用于超临界水氧化试验的超高温高压釜系统，其特征在于，所述水处理模块包括超纯水制备装置(1)、自动投药装置(2)和储水箱(3)；所述储水箱(3)上设置自动投药装置(2)，进水管路上连接超纯水制备装置(1)，出水管路上依次设置有四通和电磁泄放阀(7)。

8.根据权利要求1所述的用于超临界水氧化试验的超高温高压釜系统，其特征在于，所述水化学品质监测模块包括并联后连接在水处理模块和液体注入模块之间管路上的在线溶解氧测定仪(4)、离子浓度测定仪(6)和PH在线检测仪(5)。

9.根据权利要求1所述的用于超临界水氧化试验的超高温高压釜系统，其特征在于，所述液体注入模块包括高压计量泵(8)；所述高压计量泵(8)的入口连接水化学品质监测模块的出水管路。

10.用于超临界水氧化试验的超高温高压釜系统的试验方法，其特征在于，基于权利要求1-9所述任意一项系统，包括，

将金属材料置于水平管式高压釜釜体(14)内，通过密封管堵(28)和圆筒形法兰(17)密封水平管式高压釜釜体(14)的出汽端；

自来水依次通过水处理模块、水化学品质监测模块、液体注入模块和预热模块进行处理预加热后，通过水平管式高压釜釜体(14)的进汽端送入水平管式高压釜釜体(14)釜腔内，通过温度及压力监测调节模块控制进汽端的温度和压力，调节水平管式高压釜釜体(14)釜腔内的温度和压力，利用对开式筒形加热炉(16)加热完成金属材料在温度为650℃～750℃、压力达35MPa～45MPa的动态超临界水中的氧化性能测试。

Images