美國一項新研究旨在研究如何減輕聚光太陽能發(fā)電（CSP）廠的腐蝕。
下一代CSP廠需要550至750攝氏度的高溫流體（如熔鹽）來儲存熱量并發(fā)電。然而，在這種高溫環(huán)境下，CSP系統(tǒng)的熱交換器、管道和儲存容器中使用的常見合金將被熔鹽腐蝕。
美國能源部國家可再生能源實驗室（NREL）的最新研究旨在通過鎳基涂層減輕CSP廠的腐蝕。
下一代CSP廠使用低成本的熱存儲設(shè)施，在需要時提供電力，有助于支持電網(wǎng)的可靠性。熔鹽通常用于傳熱流體和熱能存儲，因為它們可以承受高溫并將收集的太陽熱量保留數(shù)小時。為了確保使用含有氯化鈉、氯化鉀和氯化鎂的熔融鹽混合物的商業(yè) CSP 工廠的儲罐中的腐蝕率能夠達(dá)到 30 年的使用壽命，必須控制腐蝕率 - 每年小于 20 微米。
目前在熔融氯化物中測試的裸露不銹鋼合金的年腐蝕率高達(dá) 4500 微米。為此，NREL 的 Judith Gomez-Vidal 研究了 MCrAlX 涂層，以對抗聚光太陽能應(yīng)用中的熔融氯化物腐蝕。
Gomez-Vidal 將不同類型的鎳基涂層（通常用于減少氧化和腐蝕）應(yīng)用于不銹鋼。研究的一種涂層，化學(xué)式為 NiCoCrAlYTa，表現(xiàn)出最佳性能，將腐蝕率限制在每年 190 微米，比未涂層鋼提高了 96%。涂層在 24 小時的預(yù)氧化期間形成均勻、致密的氧化鋁層，可用于進(jìn)一步保護(hù)不銹鋼免受腐蝕。
Gomez-Vidal 博士表示：“使用新研究的涂層進(jìn)行表面保護(hù)對于減輕熔鹽腐蝕非常有希望，特別是對于冶金和材料工程中暴露于含氯蒸汽的基材表面。然而，CSP 中的腐蝕率仍然很高，目前的努力僅解決了測試太陽能應(yīng)用中材料耐久性的相關(guān)性。需要進(jìn)行更多的研究和開發(fā)才能達(dá)到所需的目標(biāo)腐蝕保護(hù)水平，這可能包括將表面保護(hù)與熔鹽和周圍環(huán)境的化學(xué)控制相結(jié)合的協(xié)同效應(yīng)?！?/p>
