光热发电系统的各个环节不可避免要用到各种形式和等级的不锈钢产品,而不锈钢产品的耐腐蚀性能则是其中关键的指标。特别是在以熔盐为传热和储热介质的光热电站中,会使用到大量的熔盐,由于熔盐具有一定的腐蚀性,而且还必须在500多度的高温下运行25-30年,这要求与他们接触的必须是高性能的不锈钢材料。因此说,要保障光热电站的可靠性,好品质的钢材也非常关键。
光热电站需要使用高性能材料
以熔盐塔式光热发电为例,光热发电系统的各个环节不可避免要用到各种形式和等级的不锈钢产品,而不锈钢产品的耐腐蚀性能则是其中关键。宝钢特钢有限公司高级工程师、宝钢研究院首席研究员马天军表示:塔式熔盐光热电站会使用到大量的熔盐,这些熔盐具有一定的腐蚀性,而且还必须在500多度的高温下运行25-30年,这要求与他们接触的必须是高性能的不锈钢材料。
图:新月沙丘熔盐塔式光热电站
不锈钢和高性能合金制造商——芬兰奥托昆普集团负责单轧钢板业务领域商务开发的Jim Augustsson特地提到了位于美国内华达州Tonopah的新月沙丘项目,该项目定日镜固定时使用的螺栓的材料用的是奥托昆普型号为Forta LDX 2101的不锈钢。不锈钢螺栓在每一个定日镜的支撑结构和旋转机构中都会用到。Jim Augustsson指出:“许多光热电站都位于阳光资源比较集中的地区,如沙漠地区。另外,晚上温度降低时会出现冷凝现象,而冷凝是造成腐蚀的一个非常重要的原因。”
根据Jim Augustsson的说法,螺栓不仅要承受环境温度的考验,还要具有长期运行的机械性能、耐腐蚀性和耐磨性。
熔盐储罐对于不锈钢材料的特殊要求
不锈钢在光热电站的另一个重要应用领域是熔盐储罐。以位于西班牙塞维利亚Fuentes de Andalucia的Gemasolar电站为例,该电站配置的熔盐储罐使用了160吨奥托昆普型号为Therma 347H/4912的单轧钢板。
Jim Augustsson表示:熔盐储罐一直要与高温熔盐接触,并且使用温度往往可以达到500-600℃,这就要求罐体具有长期的耐腐蚀性和抗蠕变性,同时还要有长久的支持结构。目前,奥托昆普Therma 347H不锈钢已经成为很多光热电站熔盐罐加工时的首选材料。
此外,光热电站蒸汽发生系统的换热器与水传输系统及其配件和法兰等也是不锈钢材料使用的重点区域。