新型纳米涂层“高熵铠甲”助力煤电高效节能
中国科学院近日宣布,其科研团队成功研发出一种新型纳米涂层材料,并将其命名为“高熵铠甲”。这一材料在煤电机组锅炉受热面上的应用显著提升了能量转换效率,带来了可观的节能减排效果。
据测算,单台百万千瓦级煤电机组在使用该材料后,每年可减少标准煤消耗1.3万吨,相当于减少二氧化碳排放3.4万吨。这一成果为煤炭的清洁高效利用提供了全新的技术路径。
该纳米材料的研发灵感源自传统陶瓷釉工艺。科研人员通过创新设计,开发出一种具有高熵特性的陶瓷防护涂层,具备优异的耐磨、抗高温腐蚀能力,同时兼具良好的热传导性能。材料成本可控,并能适配我国煤质特性,适用于锅炉受热面的长期运行需求。
“高熵铠甲”可有效隔绝外部腐蚀性物质对锅炉管壁的侵蚀,降低高温烟气中熔融颗粒对管壁的附着,从而避免结焦和高温腐蚀问题,保障设备运行安全。
此外,该涂层与金属基材之间具有良好的导热匹配性和热膨胀一致性,不会影响锅炉原有的传热效率和设备寿命。
在165MW机组上的实际测试表明,应用该涂层后,炉膛内吸热量平均提升5.19%,排烟温度下降4.5℃,锅炉整体热效率提高0.46%,供电煤耗每千瓦时减少1.5克。