甘肅電投常樂發(fā)電有限責任公司

火電調(diào)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(shè)的超超臨界1000MW火電調(diào)峰機組有19座，將陸續(xù)助力我省新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展和“沙戈荒”大型能源基地建設(shè)。甘肅電投常樂發(fā)電有限責任公司（以下簡稱常樂電廠）6í1000MW機組是國內(nèi)在建規(guī)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(qū)最大的調(diào)峰機組。新疆煤是甘肅等周邊省份火電企業(yè)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(dǎo)致鍋爐輻射受熱面結(jié)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(jīng)濟性，成為甘肅、新疆、青海乃至全國火電行業(yè)急需解決的關(guān)鍵技術(shù)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(guān)鍵材料，專注于大型電站鍋爐輻射受熱面防護與節(jié)能增效關(guān)鍵技術(shù)研究。團隊研發(fā)的納米高熵防護與節(jié)能增效陶瓷涂層，突破了陶瓷材料防結(jié)焦、耐高溫腐蝕、紅外增效、高導(dǎo)熱率、熱膨脹系數(shù)可調(diào)等關(guān)鍵技術(shù)，同時具有降低煤耗、提高煤種適應(yīng)性的多功能特點，可滿足大型調(diào)峰電站及其他常規(guī)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(yīng)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(jié)焦、附著物易清除、未出現(xiàn)凹坑和管壁減薄等腐蝕情況，表現(xiàn)出優(yōu)異的耐高溫腐蝕和防結(jié)焦性能。經(jīng)西安熱工研究院有限公司現(xiàn)場檢測，管壁厚度較噴涂前無明顯變化。對照相同區(qū)域未噴涂防護涂層的水冷壁表面均出現(xiàn)明顯的腐蝕凹坑，并附著有褐色的腐蝕產(chǎn)物。

常樂電廠2號、4號1000MW機組使用效果

近期，蘭州化物所組織行業(yè)權(quán)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(jié)焦、防腐蝕效果良好，具有較高的科研價值和工程應(yīng)用前景。該技術(shù)將于2025年在甘肅超超臨界1000MW調(diào)峰機組開展大規(guī)模示范應(yīng)用。項目研究成果將輻射推廣至新疆、青海、內(nèi)蒙、貴州等省，為我國煤電向基礎(chǔ)性、支撐性、調(diào)節(jié)性電源轉(zhuǎn)型提供技術(shù)支撐。

相關(guān)研究應(yīng)用成果以“納米高熵陶瓷涂層在超超臨界1000MW調(diào)峰機組鍋爐的防結(jié)焦耐腐蝕性能研究”為題，發(fā)表在《熱力發(fā)電》上，https：／／doi．org／10.19666／j．rlfd．202401003。

該工作得到了中國科學院戰(zhàn)略性先導(dǎo)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(fā)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(shù)股份有限公司、武威市城區(qū)集中供熱有限公司的大力支持。