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火電調峰是甘肅由“風光大省”向“風光強省”邁進和清潔隴電外送的有效支撐。目前，甘肅已運行和正在建設的超超臨界1000MW火電調峰機組有19座，將陸續助力甘肅省新能源產業發展和“沙戈荒”大型能源基地建設。甘肅電投常樂發電有限責任公司(以下簡稱常樂電廠)6Í1000MW機組是國內在建規模最大的百萬機組，是祁韶特高壓直流輸電工程的唯一配套火電電源，同時也是我國西北地區最大的調峰機組。新疆煤是甘肅等周邊省份火電企業主要燃用煤種，由于含有較高成分的堿金屬、氯元素或硫元素等，易導致鍋爐輻射受熱面結焦、高溫腐蝕、爆管、煤耗高等問題，嚴重影響電站鍋爐的安全性和經濟性，成為甘肅、新疆、青海乃至全國火電行業急需解決的關鍵技術難題。
中國科學院蘭州化學物理研究所低碳能源材料組高祥虎研究員團隊近年來圍繞電站關鍵材料，專注于大型電站鍋爐輻射受熱面防護與節能增效關鍵技術研究。團隊研發的納米高熵防護與節能增效陶瓷涂層，突破了陶瓷材料防結焦、耐高溫腐蝕、紅外增效、高導熱率、熱膨脹系數可調等關鍵技術，同時具有降低煤耗、提高煤種適應性的多功能特點，可滿足大型調峰電站及其他常規電站的使用需求。在常樂電廠的大力支持下，該材料先后在其2號、4號機組開展應用。在爐膛服役1年后，使用了涂層材料的水冷壁管壁表面光滑致密、無結焦、附著物易清除、未出現凹坑和管壁減薄等腐蝕情況，表現出優異的耐高溫腐蝕和防結焦性能。經西安熱工研究院有限公司現場檢測，管壁厚度較噴涂前無明顯變化。對照相同區域未噴涂防護涂層的水冷壁表面均出現明顯的腐蝕凹坑，并附著有褐色的腐蝕產物。
近期，蘭州化物所組織行業權威專家對納米高熵陶瓷防護涂層使用效果進行評審。評審專家組一致認為：納米高熵陶瓷防護涂層防結焦、防腐蝕效果良好，具有較高的科研價值和工程應用前景。該技術將于2025年在甘肅超超臨界1000MW調峰機組開展大規模示范應用。項目研究成果將輻射推廣至新疆、青海、內蒙、貴州等省，為我國煤電向基礎性、支撐性、調節性電源轉型提供技術支撐。
相關研究應用成果以“納米高熵陶瓷涂層在超超臨界1000MW調峰機組鍋爐的防結焦耐腐蝕性能研究”為題，發表在《熱力發電》上。
該工作得到了中國科學院戰略性先導科技專項(A類)--“煤炭清潔燃燒與低碳利用專項”、甘肅電投常樂發電有限責任公司、東方電氣集團東方鍋爐股份有限公司、華能蘭州西固熱電有限公司、西安熱工研究院有限公司、首航高科能源技術股份有限公司、武威市城區集中供熱有限公司的大力支持。
浙公網安備 33010602000006號
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