不銹鋼在能源發(fā)電中的應用

隨時獲得能源和電力是現(xiàn)代社會的基礎。在過去的一個世紀，不銹鋼在燃料開采和發(fā)電領域都起到了重要作用；生產(chǎn)更加“綠色”的能源對不銹鋼的需求會更大。

隨時獲得能源和電力是現(xiàn)代社會的基礎。在過去的一個世紀，不銹鋼在燃料開采和發(fā)電領域都起到了重要作用；生產(chǎn)更加“綠色”的能源對不銹鋼的需求會更大。

今天，我們從更加困難的資源環(huán)境里開采石油和天然氣，這常常意味著液體又“酸”又“熱”（含硫化氫），并且可能含氯化物。通常要用不銹鋼來應對這些腐蝕環(huán)境，使用的合金類型從316L (S31603)到雙相鋼和超級雙相鋼，甚至還要用鎳基合金。近海油氣平臺使用不銹鋼，因為它們能抗海水腐蝕。液化天然氣的典型儲存溫度是 -162°C，它的儲罐和管道一般都用304L(UNS S30403)。即使在更低的溫度下，304L仍能保持高延展性。

1、水力發(fā)電

在水力發(fā)電中，水輪機葉片常常采用可硬化不銹鋼如410NiMo (S41500) 或一種 16Cr-5 Ni- 1.5Mo 合金 (EN 1.4418,無 UNS號碼)制造。大壩閘門常用304L或316L不銹鋼制造，而滾軸導軌則由一種沉淀硬化型不銹鋼如17-4PH (S17400)制造。

2、燃燒發(fā)電

不銹鋼在燃煤發(fā)電廠有很多用途。既在高溫燃燒部分，也用于較低溫度環(huán)境的腐蝕防護。在過去的35年里，不銹鋼被用于煙氣清潔系統(tǒng)，與鎳基合金一起發(fā)揮作用，降低二氧化硫的排放。近年來，它已用于降低汞的水平。含鉻10.5%的鐵素體不銹鋼 (如 UNSS40977或 EN 1.4003)被用于運輸成百萬噸的煤，特別是通過鐵路貨運車廂。這種不銹鋼和304 (S30400)都被用作滑道運煤，磨損是這種運輸方法的一個難題。

燃燒天然氣發(fā)電的電廠對汽輪機工作的使用更像噴氣發(fā)動機對它的使用方法。汽輪機本身使用鎳基合金，而很多其它部件如再熱器外殼則使用301 (S30100)和321 (S32100)制造。

從化石燃料燃燒發(fā)電排放的氣體中捕捉和貯存碳的技術尚在開發(fā)之中。然而很清楚的是，某些設計要求使用大量的不銹鋼。例如，可以去除二氧化碳的胺洗滌器可能就需要用到種類廣泛的不銹鋼：316L, 410NiMo, 347(S34700), 2205雙相鋼(S32205), 904L (N08904)和6%Mo系列(如 S31254 或N08367)。

3、核能發(fā)電

雖然核電領域與化石燃料發(fā)電廠有很多共同之處，但仍有一些與核廢料有關的特殊用途。在運輸過程中，為讓核廢料放射出的中子減速，要用到一種含至少0.5% 硼的改版304 (S30462)。名為NAG（硝酸級）的特殊改版304L則用于燃料再處理。

4、潮汐能發(fā)電

很多利用波浪和潮汐能的設備都正處在開發(fā)之中。其中的一些原型設備用到不銹鋼，這些不銹鋼在石油天然氣工業(yè)中有著長期的海水環(huán)境使用記錄。把知識傳遞到這種新能源領域?qū)⒆兊糜又匾ｋp相和超級雙相合金把強度與耐蝕性結合到一起，將很可能在這種苛刻的使用環(huán)境中起到重要的作用。

5、太陽能發(fā)電

不銹鋼是太陽能利用的天然材料。用途包括太陽能熱水器、薄膜光電(PV)池板的基底層、晶體光電池板的支持板和連接器以及陽光收集系統(tǒng)的大面積反射鏡。生物燃料行業(yè)(7)已經(jīng)在受益于不銹鋼具有的耐蝕和耐熱性能。在厭氧消化時，304不銹鋼就用于大型消化池及相聯(lián)的管道系統(tǒng)。304還廣泛用于從玉米或甘蔗中提取乙醇的生產(chǎn)。316L用于更為腐蝕的環(huán)境。因為不銹鋼在高溫時具有高強度和耐蝕性，因此被用于這一領域的各種熱態(tài)工藝中。

其它正在開發(fā)中的使用了不銹鋼的技術包括燃料電池、廢棄物轉化能源、地熱、核聚變及能量儲存。社會的未來依賴于**和可再生能源，這一點是明確的，同樣明確的是不銹鋼將是這些生產(chǎn)技術中不可缺少的一個部分。