纳米技术助力传统能源绿色升级
7月15日,中国科学院公布了一项重要科研成果:研发团队成功制备出一种新型纳米涂层材料——“高熵铠甲”。这一突破性技术在材料科学领域具有重要意义,展现了我国在高端材料研发方面的持续创新能力。该材料的出现,有望在多个高科技领域发挥关键作用,为相关产业的技术升级提供有力支撑。
该材料应用于煤电机组锅炉受热面后,能显著提升能量转换效率,单台1000MW(百万千瓦)级煤电机组每年可节约标准煤1.3万吨,为煤炭清洁高效利用开辟了新路径。这一技术突破不仅有助于降低煤电机组的能耗和碳排放,也为传统能源行业转型升级提供了可行的技术支撑。在当前推动绿色低碳发展的背景下,此类创新具有重要的现实意义和推广价值。
据介绍,“纳米铠甲”的核心优势在于其出色的耐磨、抗腐蚀性能以及高效的热传导能力。研发团队从传统陶瓷釉工艺中获得启发,成功开发出一种纳米高熵防护与节能增效的陶瓷涂层材料,该材料能够适配中国煤质特点,在保证性能的同时实现成本可控,具备良好的抗结焦和耐高温腐蚀能力,为中国能源装备提供了国产化的“防护铠甲”。 我认为,这一技术突破不仅体现了我国在材料科学领域的创新能力,也展示了对本土资源特性的深入理解。通过将传统工艺与现代科技相结合,既提升了设备的使用寿命,又降低了维护成本,具有重要的现实意义和推广价值。
为锅炉量身定制的纳米“高熵铠甲”,有效阻隔了外部腐蚀介质的侵入,降低了高温烟气中熔融物对管壁的黏附,从而保护水冷管壁表面免受结焦和高温腐蚀的影响。这项技术的应用,不仅提升了锅炉的运行效率,也延长了设备的使用寿命,具有重要的现实意义和推广价值。在当前能源行业追求高效、安全、环保的大背景下,此类创新技术的出现,无疑为行业发展注入了新的活力。
而且涂层与基材具有匹配的导热率和热膨胀系数,不影响锅炉的传热效率以及使用寿命。
在165MW机组进行的测试中,结果显示炉内有效吸热量平均提高了5.19%,排烟温度下降了4.5℃,锅炉热效率提升了0.46%,供电标准煤耗每千瓦时减少了1.5克。
一台1000MW的煤电机组每年可节约标准煤1.3万吨,减少二氧化碳排放3.4万吨。