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国家重点研发计划项目“光热发电用耐高温熔融盐特种合金研制与应用”进展

国家重点研发计划“先进结构与复合材料”重点专项“光热发电用耐高温熔融盐特种合金研制与应用”项目由中国科学院金属研究所牵头,联合中国科学院上海应用物理研究所、中国科学院宁波材料技术与工程研究所、甘肃光热发电有限公司、松山湖材料实验室、常州龙腾光热科技股份有限公司、振石集团东方特钢有限公司、宝山钢铁股份有限公司、抚顺特殊钢股份有限公司、浙江久立特材科技股份有限公司共同开展,项目负责人为中国科学院金属研究所孙晓峰研究员。

孙晓峰研究员在2024中国太阳热发电大会上介绍项目进展

下一代太阳能集热技术对结构材料提出极大挑战,要求材料在高温、强腐蚀环境下长期服役。项目通过开展高温合金和不锈钢组织性能调控、高温熔盐环境下特种合金腐蚀机制、耐温吸热涂层设计等关键科学问题研究,研发出下一代光热发电系统集热、储热、换热部件所需特种合金、高温熔盐和吸热涂层等关键材料,并实现在光热发电系统中的示范应用。

目前项目取得的主要研究结果:研制出GH3539合金和新型原位析出氧化物强化不锈钢材料,制备出涂覆新型陶瓷金属基吸热涂层的高温合金和不锈钢集热管,在甘肃光热阿克赛实验平台上进行了600℃高温熔盐集热示范应用;制备出GH3539高温合金罐体和新型不锈钢罐体,可用于开展材料在800℃氯化物熔盐中耐久性试验。

延伸阅读:

“光热发电用耐高温熔融盐特种合金研制与应用”项目研究内容具体包含如下:针对太阳能光热发电产业低成本高效发电可持续发展需求,以下一代低成本高效超临界二氧化碳光热发电系统中耐高温氯化物混合熔盐特种金属材料及其制造技术为研究对象,研究耐高温不锈钢、高温合金板材及其焊接界面在高温氯化物、硝酸盐中的腐蚀机理和服役寿命预测技术,研究满足氯化物和硝酸盐熔盐发电系统用的耐高温不锈钢、高温合金板材成分和组织设计及其批量制造技术,开发耐高温熔盐不锈钢、高温合金成型和焊接行为及其先进制备技术,发展高温合金长寿命高吸收率吸热涂层,实现高性能不锈钢、高温合金产品开发及应用示范。

具体考核指标为:耐高温不锈钢、高温合金板材耐熔盐腐蚀性能达到国际先进水平(满足行业标准要求),不锈钢在800℃氯化物、600℃硝酸盐中的腐蚀速率<0.01mm/年,高温合金在800℃氯化物、600℃硝酸盐中的腐蚀速率<0.005mm/年;形成耐高温氯化物熔盐的不锈钢和高温合金设计与板材先进制造技术,高温合金板材涂层太阳能吸收率>0.96;形成万吨级以上耐高温熔盐不锈钢板材、百吨级耐高温熔盐高温合金板材研发和生产能力,在光热发电系统中获得示范应用。

特别说明:

本文来源于太阳能光热产业技术创新战略联盟、中国可再生能源学会太阳能热发电专委会《中国太阳能热发电行业蓝皮书2025》。

部分转载或引用蓝皮书中的文字、数据及图片,请务必注明出处。引用格式为:太阳能光热产业技术创新战略联盟等. 中国太阳能热发电行业蓝皮书(2025)[J]. 电工电能新技术,2026,DOI: 10.12067/ATEEE2601019.